《Journal of Animal Ecology》:Cohorts of immature Pteropus bats show interannual variation in Hendra virus serology
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这篇研究通过4年纵向研究,揭示了澳大利亚狐蝠(Pteropus)幼年队列中亨德拉病毒(HeV)血清学存在显著年际变异。研究发现,尽管幼蝠通过无翅蝙蝠蝇(Nycteribiidae)传播的巴尔通体(Bartonella)感染模式一致,表明传播机会稳定,但母源抗体转移和亨德拉病毒血清转化模式却因队列而异。研究采用贝叶斯混合模型进行年龄分类,并利用多重血清学平台检测抗体动态。结果表明,季节性出生脉冲本身不能解释亨德拉病毒的冬季排毒模式,强调了在评估季节性疫情驱动因素时,需要采用多证据线方法,特别是当潜在驱动因素在时间上重叠时。
研究背景与引言
季节性疫情是疾病生态学中的一个基本挑战,通常由多种季节性因素驱动,包括易感个体通过出生产生的脉冲、宿主行为和社会聚集的变化以及宿主免疫力的变异。当这些潜在驱动因素在时间上重叠时,分离它们对疫情模式的相对贡献就变得具有挑战性。亨德拉病毒(HeV)是一种人畜共患的参数克斯病毒(paramyxovirus),对马和人类致命,其自然宿主是澳大利亚的狐蝠(Pteropus bats)。尽管亨德拉病毒在蝙蝠种群中的流行率通常较低,但在亚热带地区的冬季月份会出现离散的季节性病毒排毒脉冲。这些冬季排毒脉冲的季节性驱动因素尚不清楚。虽然有证据表明冬季食物短缺可能引发病毒排毒增加和溢出事件,但冬季月份同时存在多种因素,包括蝙蝠觅食行为和移动的变化以及免疫幼稚幼蝠的存在。
方法与实验设计
为了检验幼蝠是否驱动亨德拉病毒传播的假设,研究人员进行了一项为期4年的纵向研究,捕捉野生黑狐蝠(Pteropus alecto)和灰头狐蝠(Pteropus poliocephalus)。研究的关键方法包括使用贝叶斯混合模型对非成年蝙蝠进行年龄估计和队列分类。该模型结合了前臂长度、体重、性别和采样日期等信息,将蝙蝠客观地分类到特定的出生队列(以出生年份命名)。此外,研究还进行了详细的血清学分析,包括使用多重血清学平台检测抗亨德拉病毒G糖蛋白(G glycoprotein)的免疫球蛋白G(IgG)和免疫球蛋白M(IgM)抗体。为了区分不同的季节性机制,研究人员还追踪了巴尔通体(Bartonella spp.)感染作为一种需要密切接触才能传播的细菌病原体,作为各队列内传播机会的独立指标。巴尔通体通过无翅的蝙蝠蝇(Nycteribiidae)传播,这使其成为追踪幼蝠传播动态的合适指标。
主要研究结果
队列模型成功地将蝙蝠分为五个出生队列,72%的蝙蝠被分配到某个队列的后验概率大于90%。研究发现,抗亨德拉病毒IgG的血清阳性率存在显著的队列间变异。只有2018年队列表现出支持原始假设的时序血清阳性率模式(即母源抗体消失后出现群体范围的血清转化期),而其他队列则没有显示出同步血清转化的明确证据。相比之下,巴尔通体感染率在所有队列中都是一致的,大多数蝙蝠在生命的第一年内感染了巴尔通体,这表明水平病原体传播的机会在不同队列中是一致的。在幼年和亚成年蝙蝠中,抗亨德拉病毒IgG的水平与亨德拉病毒RNA检测的几率呈正相关,这表明该年龄组的IgG升高反映了近期或持续的感染。然而,抗亨德拉病毒IgM的测量结果缺乏病原体特异性,显示出高度的交叉反应性,因此无法作为近期亨德拉病毒感染的可靠指标。对另一种参数克斯病毒——梅南哥病毒(Menangle virus)的抗体反应分析显示,其队列间变异模式弱于亨德拉病毒。
讨论与结论
这项研究通过系统的假设检验和多病原体方法证明,季节性出生脉冲本身不能解释澳大利亚狐蝠中亨德拉病毒的传播模式。母源抗体转移的年际变异、缺乏同步的血清转化以及跨队列一致的细菌传播表明,人口统计学强迫(demographic forcing)并非亨德拉病毒冬季排毒脉冲的主要驱动因素。巴尔通体感染在所有幼年队列中可预测地增加,这与通过无翅蝙蝠蝇传播的情况一致,也表明基本的水平传播机会在不同年份是稳定的。这与高度可变的亨德拉病毒IgG模式形成对比,意味着母源免疫力或其他环境因素的变化——而非接触率或队列人口统计学的变化——驱动了亨德拉病毒血清学动态的变异。这些发现对疾病预测和管理具有重要意义,仅基于宿主人口统计学的模型可能无法捕捉到母源免疫力变化和环境因素调节传播概率的系统中的传播动态。