《Scientific Reports》:Integrated approaches to explore temporal-spatial changes in gene reassortment of highly pathogenic avian influenza A(H5) virus in Eurasia, 2000–2023
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本研究针对Gs/Gd谱系H5高致病性禽流感病毒通过基因重配加剧宿主适应性问题,开展了2000–2023年欧亚大陆时空动态研究。研究人员通过基因型演化和环境因子关联分析,发现H5N1从单基因型主导转变为多基因型共循环,最终形成区域性流行模式,并确定雁形目、鸻形目和雀形目鸟类与重配热点显著相关。该研究为精准防控策略制定提供了关键科学依据。
自1997年鹅/广东/1996谱系(Gs/Gd)H5N1高致病性禽流感病毒出现以来,其通过不断与低致病性禽流感病毒(LPAIV)发生基因重配,导致血凝素(HA)基因多样性增加,显著增强了对不同宿主的适应能力。这种基因变异使得病毒传播范围持续扩大,给全球家禽养殖业和公共卫生安全带来严峻挑战。然而,病毒重配事件的时空分布规律及其背后的环境驱动机制尚不明确,制约了有效监测策略的制定。
为系统揭示H5病毒在欧亚大陆的演化轨迹,研究团队对1997–2023年全球禽流感病毒序列数据库进行深度挖掘,通过三阶段研究设计精准定位高致病性禽流感H5病毒的基因重配热点(RA-hotspots),并分析其与生态环境因子的关联。该研究发表于《Scientific Reports》,首次全面绘制了H5病毒基因型演化的时空图谱。
关键技术方法包括:1)对全球禽流感病毒基因组数据库进行系统筛选与基因分型;2)采用匹配配对研究法分析鸟类宿主类群与重配热点的关联性;3)运用时空动态模型追踪病毒基因型的演变规律。所有病毒序列均来自全球禽流感基因库(GISAID)等公开数据库。
研究结果揭示三大核心发现:
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基因型演变呈现三阶段特征:2000–2013年为单基因型主导期,2014–2021年进入多基因型共循环阶段,2022–2023年发展为区域性流行模式。共鉴定出136种基因型,证明病毒遗传复杂性持续增加。
- 2.
重配热点与环境因子的关联分析显示,雁形目(Anseriformes)、鸻形目(Charadriiformes)和雀形目(Passeriformes)鸟类活动与重配热点呈显著正相关。
- 3.
环境驱动因子完成从水禽到陆禽的转变,表明病毒传播生态位发生重要转型。
结论部分强调,H5 HPAIV的基因重配动态与鸟类宿主生态特征存在紧密耦合关系。该研究首次系统量化了重配热点的形成机制,为建立靶向性监测网络提供了理论依据。作者在讨论中指出,针对特定鸟类目类开展重点监测,将有效提升早期预警能力,对制定区域性防控策略具有重要指导意义。