新型VP1/VP3突变与母源抗体突破：揭示埃及鸡贫血病毒的遗传多样性

背景知识

鸡传染性贫血（Chicken Infectious Anemia, CIA）是由鸡贫血病毒（CAV）引起的一种重要免疫抑制性疾病，主要危害3周龄以内的幼鸡，以再生障碍性贫血、胸腺及法氏囊等淋巴器官萎缩、全身性出血及免疫机能低下为特征。CAV属于环病毒科（Anelloviridae）陀螺病毒属（Gyrovirus），基因组为单链DNA，包含三个重叠开放阅读框（ORFs），分别编码衣壳蛋白VP1、具有双特异性磷酸酶活性的支架蛋白VP2以及可诱导细胞凋亡的VP3（Apoptin）。该病毒可通过垂直传播和水平传播扩散，感染后不仅直接造成生产损失，还会继发其他病原感染。在埃及，自1990年首次报道以来，CAV已成为家禽业的重要威胁，目前主要使用Del-Ros、26P4和Cux-1等疫苗株对种鸡进行免疫，以期通过母源抗体保护后代。然而，田间未免疫鸡群仍存在较高的感染率，且母源抗体能否完全阻断早期野毒或疫苗毒的感染尚缺乏系统评估。

图埃及鸡贫血病毒分离株与疫苗株及全球参考株基于VP1/VP3基因的系统发育关系分析

研究方法

本研究分为田间调查与动物实验两部分。田间调查于2021至2023年间在埃及Dakahlia、Gharbia、Monufia等七个省份采集了98个未免疫鸡群的肝脏、脾脏和胸腺样品，通过组织匀浆、冻融及DNA提取后，利用PCR扩增VP1与VP3基因片段（419 bp），经琼脂糖凝胶电泳确认阳性样本，并对4个代表性分离株（EGY-1、EGY-5、EGY-9、EGY-10）进行双向测序。序列通过ClustalW比对，利用MEGA X软件基于Kimura双参数模型构建最大似然法（ML）系统发育树，同时通过BioEdit分析氨基酸替换。动物实验选用169只1日龄商品蛋鸡，其中9只用于测定基础母源抗体水平，剩余160只随机分为8组：分别通过肌肉注射（IM）或饮水（DW）途径接种26P4、Cux-1或Del-Ros疫苗株，并设立接触感染组及阴性对照组。实验期间每日观察临床症状与死亡率，于免疫后第1、2、3、4周采集血清进行ELISA抗体检测，并剖杀取胸腺、法氏囊及骨髓进行HE染色和半定量组织病理学评分（0–3分制），数据采用Kruskal-Wallis、Mann-Whitney U及ANOVA等统计方法分析。

研究结果

田间PCR检测结果显示，在98个受检鸡群中，CAV总体阳性率为32.65%，其中肉鸡群为25.92%，种鸡群为40.91%，Dakahlia省感染率最高，2021年为流行高峰。系统发育分析将4个分离株划分为两大分支：EGY-1、EGY-9和EGY-10与埃及田间株及三种疫苗株（Cux-1、Del-Ros、26P4）同属于B分支，核苷酸相似性高达97.5%–99.3%；而EGY-5则归属于H分支，与部分亚洲及埃及株聚类。氨基酸序列分析首次发现VP1蛋白的M70I替换（存在于EGY-5、EGY-9、EGY-10）以及VP3蛋白的N78T替换（存在于EGY-1和EGY-10）。在动物实验中，1日龄雏鸡的平均母源抗体滴度为4882（范围2697–7664）。尽管存在母源抗体，所有疫苗接种组及接触组均出现食欲减退、羽毛粗乱、贫血及体重下降等临床症状；组织病理学显示，骨髓在4周内持续遭受最严重的造血细胞耗竭与脂肪化损伤，法氏囊和胸腺则呈现不同程度的淋巴滤泡萎缩、出血及坏死。ELISA结果显示，免疫后第3周各疫苗组抗体水平显著升高，但仍未能阻止早期组织损伤的发生，表明母源抗体未能提供完全保护。

结论与意义

本研究证实，2021至2023年间CAV在埃及家禽中持续流行，且田间流行株与现有疫苗株在遗传上高度相似，提示疫苗株可能在未免疫鸡群中传播或疫苗免疫压力影响了田间株的遗传构成。研究首次报道了VP1（M70I）和VP3（N78T）的氨基酸替换，为CAV的分子进化监测提供了新的遗传标记。更为重要的是，实验结果表明，平均滴度约为4882的母源抗体不足以完全保护1日龄雏鸡抵抗早期CAV疫苗株的感染，雏鸡仍会出现显著的组织病理学损伤、生长迟缓和免疫应答波动。这一发现对现有种鸡免疫程序提出了挑战，提示需要进一步研究确定能够完全阻断垂直与早期水平传播所需的母源抗体阈值。总体而言，该研究不仅深化了对埃及CAV分子流行病学和遗传多样性的认识，也为制定更精准的种鸡免疫策略、优化雏鸡早期保护方案及防控未来疫情爆发提供了重要的科学依据。

参考来源：Aziz, A.R.A., Elbayoumi, K.M., Awad, S.S.A. et al. Molecular characterization of chicken anemia virus and evaluation of maternally derived antibodies defense against commercially available vaccines. Beni-Suef Univ J Basic Appl Sci 14, 30 (2025). https://doi.org/10.1186/s43088-025-00620-2.