水环境常见致病生物知识图谱

Common pathogenic organisms in water environment

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1. 札如病毒（sapovirus）

物种名：沙波病毒

拉丁学名：sapovirus

分类学地位： 正核糖病毒界 Orthornavirae；小核糖病毒门 Pisuviricota；

小南嵌套病毒纲 Pisoniviricetes；小RNA病毒目 Picornavirales；

杯状病毒科 Caliciviridae；札如病毒属 sapoviruses

札如病毒（sapovirus, SaV）与诺如病毒同属杯状病毒科，是除轮状病毒外的人类病毒性腹泻的主要病原体[1]。SaV基因组为单正链RNA,长度约7.3～7.7 kb, 有2～3个开放阅读框（ORF1、ORF2和ORF3）,ORF1编码非结构蛋白（NS1-6及NS7 RNA依赖的RNA聚合酶）和主要衣壳蛋白（VP1）。SaV临床多表现为腹泻、腹痛、恶心、呕吐等消化道症状。SaV容易在幼托机构、学校等集体单位引起聚集性疫情[2]。近年来随着分子生物学和实验室检测技术在基层的大力推广，SaV感染所致聚集性疫情的报道呈逐年上升趋势。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

目前仅有少数几株猪Sa V成功在原代猪肾细胞或猪肾细胞系（即LLC-PK1）中获得培养，而这些毒株的成功培养依赖于猪肠内容物或胆汁酸的存在[2]。将生长状态良好的Hu Tu-80细胞均匀接种于7.5 cm培养皿中，待细胞长至70%～80%单层后弃去上清，加入100μL制备的病毒稀释液（约2×106个拷贝数），同时分别添加终浓度500μmol/L的GCDCA或1 000μmol/L GCA，每种胆酸盐设3个重复，以不加病毒稀释液的细胞作为阴性对照置于37℃，5%CO2培养箱中过夜培养。GⅠ.1型Hu Sa V感染的Hu Tu-80细胞添加GCDCA或GCA培养7 d后，GⅠ.1型Hu Sa V感染Hu Tu-80细胞并添加GCA后，病毒滴度从感染后1 d的2 log10拷贝/140μL快速增加至3 d的4.1 log10拷贝/140μL,5 d时达病毒增殖平台期（约4.5 log10拷贝/140μL），见图1[3]。

沙波病毒生长动力学

图1 GⅠ.1型Hu Sa V在Hu Tu-80细胞中的生长动力学

1.1.2形态学特征

札如病毒为单股不分节段正链RNA病毒，基因组约为7.1~7.6kb，病毒颗粒直径约为30~38nm，二十面体，无包膜，用电镜可观察到SaV病毒颗粒的六芒星结构，表面有杯状凹陷，部分病毒颗粒的轮廓上可观察到10根纤突。札如病毒可分为5个基因型（GⅠ，GⅡ，GⅢ，GⅣ，GⅤ），其中GⅠ型，GⅡ型，GⅣ型，GⅤ型主要感染人，GⅢ型主要感染猪，GⅠ型、GⅡ型是人类札如病毒的主要基因型。使用从一只狗收集的现场血清，在犬 SaV RNA电子显微镜 （EM） 分析显示，SaV VP1 蛋白能够在直径约为 35 nm（图 2）.

a.

c.

图 2 犬SaV VLP（85,000×）的EM分析

1.1.3生化特征

Hu Sa V可在添加胆酸盐（GCA或GCDCA）的Hu Tu-80细胞中复制及增殖,GCA能够有效促进Hu Sa V对Hu Tu-80细胞的感染及增殖，但GCDCA未如上述文献报道促进Hu Sa V的感染。可能国内GⅠ.1型Hu Sa V与国外毒株对胆酸盐的敏感性存在一定差异细胞上清的PCR产物经1.5%琼脂糖凝胶电泳分析，可见279 bp的特异条带，大小与预期一致，且GCA能有效促进病毒对细胞的感染。见图3。

沙波病毒感染的PCR产物电泳图

图3 Hu Sa V感染的Hu Tu-80的PCR产物电泳图

1.1.4 分子生物学特征

本实验结果显示，随着病毒感染代次增加，其增殖能力有衰减趋势，分析可能该毒株对Hu Tu-80细胞感染适应性并不十分理想。近年来，实验室对Sa V的诊断及流行检测除电镜观察其形态外，最常用的方法是ELISA和RT-PCR，而Sa V VP1蛋白属于衣壳蛋白，是完整病毒的主要组成部分[3]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1 分布与传播

SaV感染全年均可发生，主要集中在秋冬季。原因可能与以下几点有关：气温相对较低，病毒在环境中存活时间延长。文献报道显示SaV疫情好发于温度较低月份[4]。换季时间儿童易感冒等引起免疫力下降，易被病毒侵袭致病。疫情发生事件均在禁渔期之后，人类对贝类的接触量会增大，研究表明贝类可被SaV污染[5]。,人类接触或食用贝类可能被感染。

1.2.2 致病性

SaV感染者临床表现与诺如病毒相似，常见腹泻、呕吐、腹痛等消化道症状[4]。本研究中，8起疫情临床表现以呕吐、腹泻及腹痛为主，与以往报道一致。但每起疫情均以呕吐表现为主，感染病例出现呕吐的占病例总数的95.76%,腹痛占33.05%,腹泻占13.56%。SaV传播途径复杂，食物传播及人与人传播均可，它的特点是低感染剂量和高水平的病毒排泄，传染性极强[6]。

1.3检测方法

目前，实时荧光定量聚合酶链式反应（Quantitative Real-time PCR,RT-q PCR）是Sa V的常规检测方法，WONGBOOT等[7]开发了一种多重RT-q PCR检测技术，该技术可在检测Sa V的同时检测其他18种腹泻病原体，有助于Sa V合并感染的诊断。VARELA等[8]建立了一种用于检测Sa V的数字PCR（Digital Real-time PCR,RT-d PCR）法。该技术较RT-q PCR具有更高的灵敏度，且对粪便中的聚合酶抑制剂表现出更大的耐受性，具有极好的临床应用前景。

1.4典型案例

监测河流水和污水中的 SaV，对豪登省三条河流的水进行了两年的监测，在 18% （3/17）、45% （29/64） 和 89% （16/18） 的标本中检测到 SaV，在肯尼亚，在 34% （10/29） 的河水样本和 31% （4/13） 的城市污水处理样本中检测到 SaV表明 SaV 的广泛分布[13]。

1.5防治对策

  1. 应不断完善水源、贝类Sa V的监测体系。
  2. 必须重视Sa V的人畜共患可能，对于已经感染SAV病毒的动物，要做好消杀工作。避免聚集性感染[9- 12]。

参考文献

  1. MAGWALIVHA M,KABUE J P,TRAORE A N,et al.Prevalence of human sapovirus in low and middle income countries[J].Adv Virol,2018,2018:5986549.
  2. OKA T,MORI K,IRITANI N,et al.Human sapovirus classification based on complete capsid nucleotide sequences[J].Arch Virol,2012,157（2）:349-352.
  3. 杜文静,刘丹,丛鑫等. GⅠ.1型人札如病毒的体外培养及其衣壳蛋白VP1多克隆抗体的制备 [J]. 中国生物制品学杂志, 2023, 36 （05）: 574-579. DOI:10.13200/j.cnki.cjb.003895.
  4. 于悦，郭新慧，严寒秋，等.札如病毒急性胃肠炎暴发特征系统综述[J].中华流行病学杂志，2019,40（1）:93-98.YU Y,GUO X H,YAN H Q,et al.Systematic review on the characteristics of acute gastroenteritis outbreaks caused by sapovirus[J].Chin J Epidemiol,2019,40（1）:93-98.（in Chinese）
  5. 王虹玲，张辉，吴昺.舟山市海产贝类和食源性腹泻病例中肠道腹泻病毒监测[J].中国食品卫生杂志，2018,30（4）:415-420.WANG H L,ZHANG H,WU B.Monitoring analysis of diarrhea virus from marine seashellsand foodborne diarrhea cases in Zhoushan City[J].Chin J Food Hyg,2018,30（4）:415-420.（in Chinese）
  6. BECKER-DREPS S,BUCARDO F,VINJÉ J.Sapovirus:an important cause of acute gastroenteritis in children[J].Lancet Child Adolesc Health,2019,3（11）:758-759.
  7. WONGBOOT W,OKADA K,CHANTAROJ S,et al.Simultaneous detection and quantification of 19 diarrhea-related pathogens with a quantitative real-time PCR panel assay[J].JMicrobiol Methods,2018,151:76-82.
  8. VARELA M F,MONTEIRO S,RIVADULLA E,et al.Development of a novel digital RT-PCR method for detection of human sapovirus in different matrices[J].J Virol Methods,2018,254:21-24.
  9. 郭黎,邵云平,陈春枝等. 北京市海淀区2015—2018年札如病毒聚集性疫情的流行病学特征分析 [J]. 实用预防医学, 2020, 27 （01）: 91-93.
  10. 姚萍,李琼,蒋霞等. 常州市2019—2022年学校札如病毒聚集性疫情的流行病学及病毒基因特征分析 [J]. 中国学校卫生, 2023, 44 （10）: 1574-1577. DOI:10.16835/j.cnki.1000-9817.2023.10.030.
  11. 史蓉婕,杨梅,许玉成等. 对某中学一起因札如病毒感染导致急性胃肠炎疫情的调查 [J]. 医学动物防制, 2023, 39 （10）: 998-1002+1007.
  12. OKA T,STOLTZFUS G T,ZHU C,et al.Attempts to grow human noroviruses,a sapovirus,and a bovine norovirus in vitro[J].Plos One,2018,13（2）:e0178157.DOI:10.1371/journal.pone.0178157.
  13. T.Y. Murray, J. Mans, M.B. Taylor, Human calicivirus diversity in wastewater in South Africa, Journal of Applied Microbiology, Volume 114, Issue 6, 1 June 2013, Pages 1843–1853

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