施莽与安同庆团队建立了病原感染组学分析技术平台

Cell后再发Microbiome | 施莽与安同庆团队通过检测“全感染组”建立了病原感染组学分析技术平台

前文回顾：Cell：粟硕/施莽团队利用宏转录组揭示“野味”动物携带和人类疾病密切相关的多种病毒

近日，中山大学医学院施莽教授与中国农业科学院哈尔滨兽医研究所安同庆研究员共同通讯在《Microbiome (微生物组，IF=14.65)》期刊发表了题为 A total infectome approach to understand the etiology of infectious disease in pigs 的研究论文，提出了通过检测“全感染组”来分析病因的理论，建立了猪病原感染组学分析技术平台，较为系统地绘制了临床发病猪的病原感染谱，展现了猪病混合感染的复杂现状。

该研究利用宏转录组测序技术对136头临床发病猪的样品进行病原微生物探查，共检测到34种RNA病毒、9种DNA病毒、4种细菌、3种支原体和3种真菌。其中猪繁殖与呼吸综合征病毒（PRRSV）、腹泻相关病原的阳性率较高；多种人畜共患病原微生物亦有检出（例如伪狂犬病病毒、链球菌、戊型肝炎病毒和日本乙型脑炎病毒）；发现了肺孢子虫的两个新种，暂命名为Pneumocystis sp. suis 1 和Pneumocystis sp. suis 2。此外还发现一些机会性病原微生物，它们在健康猪和发病猪样本中的丰度有明显差异。

图1. 136头临床发病猪感染病原体种类及丰度

我国是一个农业大国，生猪的健康养殖与稳定生产对国民经济具有重要的影响。由于猪病的病种多、病原复杂、混合感染和隐性感染等复杂的疾病状态，以及不断出现新发病原或变异株，严重影响了我国养猪业的健康发展。从监测单一病原的角度，不能充分体现病原感染的全貌，因此需要建立一种广谱的病原微生物监测技术平台。

研究表明，大部分的案例无法用单病原感染的模型解释。在发病猪体内普遍存在病毒、细菌或真菌的混合感染；PRRSV在这些病原中具有相对较高的阳性率，且与多种病原的共感染具有相关性，提示PRRSV感染可以促进其他病原微生物的继发感染，导致临床症状更为复杂。此外，本研究还分析了发病猪临床症状及其对应的病原感染谱，发现症候群与病原微生物之间存在复杂的交叉现象。本研究建立的感染组学分析技术，将为系统了解病原感染谱、病原感染与致病之间的相关性提供重要的技术支撑。、

图2 病原体交叉感染关系网络

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所的博士研究生黄昕怡和中山大学医学院博士研究生吴未辰为本文并列第一作者。本研究得到了华南农业大学张桂红教授团队、山东农业大学肖一红教授团队、河北工程大学刘利强博士等的支持与合作。本研究得到国家自然科学基金 (32072851, 31941019)、广东省珠江人才计划 (2019ZT08Y464)、深圳市孔雀计划 (KQTD20200820145822023)、兽医生物技术国家重点实验室开放课题(SKLVBF202110) 和黑龙江省头雁计划等项目资助。

论文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-022-01265-4