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诺如病毒可以在水中存活多久,有研究给出了答案
原创 发布时间:2022-11-29 浏览次数: 5534 来源: 蔡伟程

核心提示:NoV RNA信号在研究过程中始终保持恒定,即使当活的NoV低于检测极限。但是,存活病毒和在HIE中检测到的RNA之间的定量关系尚未建立。


  诺如病毒(NoV)是杯状病毒科的无包膜单链RNA病毒,是导致急性胃肠炎的主要原因之一。全球每年6亿多人因NoV患病,占所有急性胃肠炎病例的50%,占所有非细菌性流行病暴发的90%。

  除了严重的疾病负担外,NoV的暴发还造成了巨大的经济困难,包括医疗费用和员工生产力的损失;根据模拟的估计,美国每年的总成本为106亿美元。

  在自然环境中,水循环对NoV传播的帮助功不可没,其中NoV是污水中最大的风险因素。食用生长在受污染水域的双壳类软体动物,也因此经常导致NoV暴发。

  由于NoV缺乏成熟的培养体系,猫科杯状病毒、图兰病毒、鼠诺如病毒和MS2噬菌体等被用于评价病毒在环境中存活的持久性。但毕竟是替代病毒,无法反映NoV的真实情况。

  2016年,报道了一种使用微肠道(HIE)培养NoV复制的新方法。HIE就是将肠道里干细胞拿出来培养,并在体外分化出肠道一样的器官样组织。(HIE来源于Lgr5+成人肠干细胞,含有多种上皮细胞类型,包括肠上皮细胞、杯状细胞、肠内分泌细胞和潘氏细胞,它们复制了人类胃肠道的细胞多样性。)

  在下面的研究中,作者应用HIE试验来评估地表水、自来水和去离子水微环境中存活的NoV(GII.4 Sydney[P31])和NoV RNA的持久性。

  简单地说,将含有NoV的粪便样本加入到2mL的不同水样中,分别于接种后第0、1、3、7、14、21和28天采集样品,一份加入到HIE培养体系检测NoV的增殖以评价NoV的存活(分为孵育1小时和培养3天,若1小时和3天后的检测结果一样,则证明NoV没有存活),另一份直接保存到-80 ℃,用RT-qPCR检测基因组拷贝。

  图片来源:文献Shaffer M, 2022

  研究结束时(28天),NoV RNA信号在研究过程中始终保持恒定,即使当活的NoV低于检测极限。但是,存活病毒和在HIE中检测到的RNA之间的定量关系尚未建立。

  通过HIE试验确定了活NoV的推定一级衰减率。在地表水、自来水和超纯水中,通过HIE实验推测NoV的衰变速率分别为0.11±0.02天−1、0.08±0.02天−1和0.10±0.01天−1.不同水类型的k值(衰减率)无显著差异。替代病毒的衰减率:猫杯状病毒、MS2和鼠诺如病毒的衰减率分别为0.18±0.02天−1、0.12±0.01天−1和0.09±0.01天−1.(之前的研究)

  用RT-qPCR法分析代病毒,MS2、鼠诺如病毒和猫杯状病毒的核酸减少率分别为0.05±0.03 log/day、0.04±0.03 log/day和0.08±0.03 log/day(之前的研究),而NoV的核酸减少率为0.04±0.01 log/day。(Seitz等人通过RT-qPCR发现,在掺有粪便滤液的地下水中检测到NoV RNA达1266天。)

  图片来源:文献Shaffer M, 2022

  研究结果表明,目前通过分子方法检测环境NoV与通过HIE测定评估的生存能力之间存在脱节。因为分子信号显示没有衰减,而活的NoV在整个实验过程中显示衰减。这种脱节存在于其他肠道病毒,例如脊髓灰质炎病毒。这些发现对NoV风险评估应用具有重要意义,因为基于分子方法的风险估计会导致高估风险。

  图 HIE与水基质中的RNA持久性。

  空心柱代表RT-qPCR检测结果,并显示加入到水基质中的病毒基因组拷贝。实心柱代表HIE在接种3天后的NoV基因组拷贝的检测结果。数据显示为两次实验运行的平均值和标准偏差,每次运行三个技术重复。条形柱上方的框表示低于检测限的样本百分比。一个框=LOD以下33%,2个框=LOD以下67%,3个框=LOD以下100%。

  参考文献

  Shaffer M, Huynh K, Costantini V, et al. Viable Norovirus Persistence in Water Microcosms[J]. Environmental Science & Technology Letters, 2022. 9(10): 851-855.

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