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科研進展

武漢病毒所/生物安全大科學(xué)中心在候鳥禽流感病毒生態(tài)特征研究中取得重要進展

發(fā)表日期:2021-04-23來源:武漢病毒研究所放大 縮小

       近日,中國科學(xué)院武漢病毒研究所/生物安全大科學(xué)研究中心陳建軍研究員、劉翟研究員團隊在長江流域越冬候鳥禽流感病毒生態(tài)學(xué)研究中取得重要進展。研究結(jié)果以“Ecology of avian influenza viruses in migratory birds wintering within the Yangtze River wetlands”為題發(fā)表在Science Bulletin上。

      禽流感病毒尤其是高致病性禽流感病毒嚴重危害家禽養(yǎng)殖業(yè),甚至威脅人類健康。相關(guān)科學(xué)問題如病毒在自然宿主中的遺傳演化規(guī)律、鳥類遷徙過程中病毒跨境傳播的熱點區(qū)域及關(guān)鍵要素,以及病毒從候鳥/家禽界面雙向溢出形成條件及爆發(fā)風(fēng)險等缺少長期研究。

    我國幅員遼闊,被多條候鳥遷徙路線覆蓋。每年有大量候鳥在我國越冬、繁殖和過境,候鳥的集中出現(xiàn)增加了禽流感傳播和流行的風(fēng)險。在我國重點區(qū)域開展候鳥禽流感病毒監(jiān)測,將有助于掌握病毒在候鳥中的流行特征與遺傳變異規(guī)律,提升我國預(yù)警和疫情防控水平。

     自2013年以來,武漢病毒所研究團隊與湖北省野生動物疫源疫病監(jiān)測中心、武漢市蔡甸區(qū)沉湖濕地自然保護區(qū)管理局、湖北洪湖自然保護區(qū)管理局等單位合作,對長江流域越冬候鳥中的禽流感病毒進行了長期監(jiān)測。

    2013-2017年間,該團隊在長江流域重要越冬濕地采集8000多份樣本,并從中分離出122株禽流感病毒。對這些毒株的分析表明,長江流域越冬候鳥中禽流感病毒多樣性豐富,期間共監(jiān)測到8種HA和8種NA亞型,以及18種HA-NA亞型組合的禽流感病毒(圖1)。

圖1. 2013-2017年長江流域越冬候鳥禽流感病毒亞型多樣性

     對其中108株病毒全基因組的分析表明,越冬地禽流感病毒基因組具有復(fù)雜的多樣性。該團隊發(fā)現(xiàn)其中部分片段連續(xù)多個越冬季持續(xù)流行于候鳥中(圖2)。

圖2. 2013-2017年長江流域越冬候鳥禽流感病毒基因組多樣性

     進化分析表明越冬候鳥病毒的一些基因片段與北美野鳥流行毒株高度相近,禽流感病毒基因片段在多個區(qū)域之間發(fā)生擴散進一步得到統(tǒng)計學(xué)支持(圖3)。該結(jié)果表明,雖然有地理間隔,禽流感病毒實現(xiàn)跨洲傳播的風(fēng)險仍然存在。

圖3. 禽流感病毒基因片段跨區(qū)域擴散 

     此外,該團隊監(jiān)測到家禽中流行的高致病H5和低致病H9禽流感病毒跨越家禽/候鳥界面?zhèn)鞑ブ猎蕉蝤B中(圖4),表明越冬濕地及周邊區(qū)域可能是禽流感病毒實現(xiàn)跨界傳播的熱點區(qū)域。雖然在監(jiān)測期間未發(fā)生疫情,然而家禽毒株輸入候鳥后,有隨候鳥遷徙并擴散至其他區(qū)域的風(fēng)險。

 

圖4. 禽流感病毒跨越家禽/野鳥界面?zhèn)鞑?/font>    

     通過長達4年的禽流感病毒監(jiān)測,研究揭示了長江流域越冬候鳥禽流感病毒的主要生態(tài)特征,研究結(jié)果進一步凸顯出長江流域越冬候鳥可能在禽流感病毒生態(tài)分布中發(fā)揮著重要作用。該研究成果將為禽流感新毒株的突現(xiàn)提供早期預(yù)警。

    武漢病毒所在讀博士生王德誠、已畢業(yè)博士李明新和研究生熊超超為論文共同第一作者,陳建軍研究員、劉翟研究員為共同通訊作者,王漢中研究員為本研究做出特別貢獻。該研究得到湖北省野生動物疫源疫病監(jiān)測中心、武漢市蔡甸區(qū)沉湖濕地自然保護區(qū)管理局、洪湖自然保護區(qū)管理局和中國科學(xué)院流感研究與預(yù)警中心等單位的大力支持,并得到國家自然科學(xué)基金委面上項目和國際合作項目(81961138013, 31570026, 31970174, 31970548和32061123001)、科技部基礎(chǔ)性工作專項(2013FY113500)、傳染病重大專項(2017ZX10103005-005)等課題資助。

     武漢病毒研究所陳建軍研究員團隊長期從事流感及呼吸道病毒流行規(guī)律和生態(tài)分布研究,同時也致力于新型通用疫苗研發(fā)。以第一作者/通訊作者(含共同)在Cell Host Microbe、Emerg Infect Dis、Small、Emerg Microbes Infect、J Infect、Sci Rep、Antiviral Res和J Gen Virol等學(xué)術(shù)期刊發(fā)表SCI論文30余篇?,F(xiàn)主持有國家傳染病重大專項課題、國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學(xué)基金國際合作項目、國家自然科學(xué)基金面上項目等科研課題。

原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321002425

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