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April Nelsen 美国南达科他州立大学分子生物学博士，论文海报发表于2022年4月19日
摘要：
尽管轮状病毒（RV）会引起一些动物的肠胃炎，但一些流行病学研究表明，随着病毒从粪便和鼻腔的排出，同时也出现了呼吸道症状。然而，很少研究轮状病毒（RV）的呼吸道感染。本研究通过筛选提交用于诊断测试的临床样本，通过定量逆转录PCR(qRT-PCR)在从传统饲养的有呼吸系统症状的猪获得的91份肺脏中的28份（30.8%）肺脏中检测到A群猪轮状病毒(RVA)。在阳性病例中，通过RNAscope@原位杂交（ISH），RVA信号主要定位于肺泡巨噬细胞(n=3)和细支气管上皮细胞(n=1)。用不同的探针、免疫组织化学和透射电子显微镜对细支气管上皮细胞中RVA的信号进行了验证。此外，通过使用组织微阵列筛选120个存档的福尔马林固定和石蜡包埋的肺脏样本，确定了肺泡巨噬细胞(n=9)和支气管上皮细胞(n=9)中具有RVA ISH其他阳性病例。总体而言，我们的研究表明，在患有呼吸道疾病的猪肺脏组织中，RVA检测的频率很高。需要进一步研究以确定呼吸道上皮细胞中的RVA感染是否与轮状病毒的鼻腔脱落及其对呼吸道疾病的影响相关。
关键词：
A群轮状病毒，猪呼吸道疾病综合征，间质性肺炎，肠炎，肠外轮状病毒
导读：
轮状病毒(RVA)是呼肠孤病毒科的成员，其基因组由11个线性双链RNA片段组成，编码六种结构蛋白（VP1-4、6和7）和六种非结构蛋白（NSP1-6），保守的结构蛋白VP6具有高度免疫原性，是RV 的主要诊断目标(1)。轮状病毒是幼儿和动物（包括新生仔猪和哺乳仔猪）急性肠炎的重要全球病因(2,3)。虽然已经描述了10群RV，但A群RV(RVA)是研究最好的，因为它们存在于包括猪、人类、牛和家禽在内的多种物种中（4）。众所周知，RV会感染小肠中的成熟肠细胞，导致肠黏膜屏障破坏和腹泻(2,5)。虽然RV主要在肠上皮细胞中复制，但一些研究已在血清和多个内脏器官中检测到RV，这表明存在病毒血症(5-11)。在人类中，不断发展的研究表明RV感染具有全身影响，其中许多针对具有各种临床症状的儿童的研究报告了肠外RV抗原病毒血症，包括呼吸道疾病 (12,13)。
关于RV在猪呼吸道感染的知识仍然有限。已在患有呼吸系统疾病的婴儿以及实验环境中的新生仔猪的鼻咽分泌物中检测到轮状病毒（6、11、12）。除肠炎外，经口接种猪RVA亚型G9P[23]和G9P[7]的仔猪也出现间质性肺炎(14)。同样，给猪接种重配牛RV会导致肠道疾病，通过PCR和免疫荧光检测可在血清、肺和其他器官中检测到RV（15）。在这些研究中，RV抗原主要在肠细胞中检测到，但在肠系膜淋巴结、肺、肝和脉络丛中的肺细胞和淋巴细胞中也偶有检测到。此外，经口或鼻内接种人类RVA毒株Wa的新生无菌仔猪出现腹泻和病毒血症，并通过鼻腔和直肠排出病毒（6）。在我们的实验室中，诊断样本的常规宏基因组测序经常在患有呼吸系统疾病的猪的肺部检测到RV。鉴于RV不被认为是主要的呼吸道病原体，因此很少对RV的呼吸道组织进行诊断测试。迄今为止，没有明确的基于组织的证据表明RV可以在肺组织中复制并损害肺组织。本研究的目的是确定从患有呼吸道疾病的猪获得的肺脏中RV的患病率，并描述RV肺组织分布及其在猪呼吸道疾病综合症(PRDC)发病机制中的可能作用。
表1.猪A群轮状病毒（RVA）qRT-PCR阳性病例结果摘要。
表2不同日（周）龄组qRT-PCR检测的肺组织匀浆中A群轮状病毒（RVA）的患病率。
图1.通过原位杂交（ISH）检测肺脏中的轮状病毒A群（RVA）核酸。在间质（i）或肺泡（a）（A）和（B）内壁的肺泡巨噬细胞和肺单核细胞中类似巨噬细胞的圆形细胞中检测到阳性红色信号。在支气管周围淋巴聚集体（LYM）（C）和细支气管上皮细胞（D）的单核巨噬细胞谱系细胞中也检测到它们。图像是在400倍放大镜下拍摄的。
图2.验证细支气管上皮细胞中的轮状病毒A群（RVA）感染。使用靶向VP6（A）和NSP3（B）的探针通过原位杂交（ISH）检测RVA核酸的阳性信号。使用RVA VP6（C）和dsRNA （D）抗体进行免疫组织化学染色的阳性信号虽然较弱，但在同一病例获得的系列切片中也检测到。ISH使用靶向轮状病毒B（E）的探针未检测到信号（18）。使用常规苏木精和伊红染色（F）进行连续切片。图像是在400倍放大镜下拍摄的。
图3.使用透射电子显微镜可视化支气管上皮细胞中的轮状病毒样颗粒（VLP）。在细支气管上皮细胞的顶端边界附近观察到60nm至72nm的VLP（箭头）。比例=200nm。
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