污水中病毒衣壳完整性检测

　　近年来，基于污水的监测(WBS)通过检测粪便和尿液中排泄的有害致病病原体来监测社区卫生状况的使用大大增加。通过RT-qPCR对污水中的病毒进行定量，可提供总的基因组数据，但不能表明病毒衣壳的完整性或对人类感染的潜在风险。评估污水中病毒衣壳的完整性对于基于污水的监测很重要，因为排放的污水可能构成公共卫生危害。虽然使用细胞培养的完整性分析可以提供这些信息，但它们需要专门的实验室和专业知识。克服这一限制的一种解决方案是在衣壳完整性rt - qpcr测定(ci-RT-qPCR)中使用光反应性单叠氮染料(例如，单叠氮丙啶[PMAxx])。

　　在这项研究中，作者测试了PMAxx染料在50µM和100µM浓度下对污水中常见的活病毒和热灭活模型病毒的效率，包括腺病毒(AdV)、甲型肝炎(HAV)、甲型流感病毒(IAV)和诺如病毒GI (NoV GI)。100µM PMAxx染料浓度可有效区分缓冲溶液中所有目标的活病毒和热灭活病毒。

　　图1 PMAxx添加量(0、50或100µM)对活病毒和热灭活(HI)病毒(AdV (A)、HA V (B)、IA V (C)和NoV GI (D)) rt - qpcr定量的影响。

　　将该方法应用于19份污水样品，分别检测AdV、肠病毒(EV)、HAV、IAV、乙型流感病毒(IBV)、NoV GI、NoV GII和SARS-CoV-2.样本AdV、HAV、IAV和IBV呈阴性，但EV、NoV GI、NoV GII和SARS-CoV-2呈阳性。

　　图2 对比RT-qPCR和ci-RT-qPCR在污水样品(n 19)中检测到的EV (A)、NoV GI (B)、NoV GI (C)和SARS-CoV-2 (D)基因拷贝数/l的散点图。

　　在经pmaxx处理的样品中，EV、NoV GI和NoV GII衣壳完整性的对数降低分别为- 0.52-1.15、0.9-1.51和0.31-1.69.表明污水中存在高度潜在传染性的病毒。

　　图3 样品1-19中污水中检测到的病毒(EV (A)、NoV GI (B)和NoV GI (C))的对数减少量。

　　相比之下，SARS-CoV-2仅通过RT-qPCR检测到，而PMAxx处理后没有检测到，这表明没有封装和潜在的传染性病毒。

　　综上，这项研究证明了PMAxx染料在评估污水中常见的各种病毒的衣壳完整性方面的实用性。

　　参考文献：

　　Kevill J L, Farkas K, Ridding N, et al. Use of Capsid Integrity-qPCR for Detecting Viral Capsid Integrity in Wastewater[J]. Viruses, 2023. 16(1): 40.