《PLOS Pathogens》：Rabies, host population structure, and cross-species transmission to the migratory bat Tadarida brasiliensis in Chile
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本文聚焦于智利长距离迁徙的巴西犬吻蝠（Tadarida brasiliensis），通过对其种群（基于细胞色素b基因，CytB）及其特异性狂犬病毒（TbRV-SA）的系统发生分析，揭示了迁徙行为如何均质化宿主与病毒的遗传结构。研究发现存在从其他蝙蝠（如Lasiurus spp.， Histiotus spp.和Myotis spp.）到T. brasiliensis的狂犬病毒跨物种传播（CST），且传播方向呈现不对称性，凸显了在蝙蝠群落构成复杂的区域（尤其是城市地区）评估和预防病毒向包括人类在内的终端宿主溢出的重要性。
引言
野生动物病原体的时空分布受宿主特征和种群动态的影响，其中宿主的迁徙行为尤为关键。蝙蝠的迁徙可以影响病毒传播，包括将新的感染个体引入易感群体，或改变迁徙与留居蝙蝠间的接触率，从而促进跨物种传播。蝙蝠的长距离运动还能增强同种蝙蝠种群间的基因流动，并影响其携带病毒的遗传结构。
理解蝙蝠种群与其病毒的遗传结构之间的对应关系，有助于阐明狂犬病毒在迁徙蝙蝠中的传播动态。虽然已有研究关注拉丁美洲吸血蝙蝠（如普通吸血蝠Desmodus rotundus）在狂犬病毒传播中的作用，但蝙蝠迁徙行为对病毒传播的影响却较少受到关注。在南美洲，巴西犬吻蝠（T. brasiliensis）等迁徙蝙蝠物种被认为是人类和伴侣动物狂犬病毒的主要储存宿主。然而，蝙蝠迁徙对南美洲狂犬病毒动态的潜在作用尚不清楚。
T. brasiliensis在其分布范围内表现出不同程度的迁徙性，并高度适应城市环境，能形成大型聚居地。城市环境可能促进了T. brasiliensis与市内其他蝙蝠物种（如Lasiurus， Histiotus和Myotis）的互动，从而可能加剧病原体的跨物种传播。鉴于其长距离移动和生态灵活性，T. brasiliensis很可能在南美洲的狂犬病毒流通和跨物种传播中扮演重要角色。在智利，T. brasiliensis是城市地区人类和家畜狂犬病毒的主要储存宿主。因此，本研究旨在：1量化智利T. brasiliensis的种群结构程度；2评估TbRV-SA的系统地理结构是否与T. brasiliensis种群结构相匹配；3评估智利食虫蝙蝠间狂犬病毒跨物种传播的发生情况与空间模式。
研究方法
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蝙蝠样本采集：研究从智利国家狂犬病监测项目中收集了2022年1月至8月期间提交的112只死亡T. brasiliensis的口腔拭子样本，覆盖了智利16个行政区中的12个。
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T. brasiliensis线粒体DNA扩增与测序：从口腔拭子中提取核酸，扩增细胞色素b（CytB）基因片段进行测序，以分析蝙蝠种群遗传结构。
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狂犬病毒序列收集：从公开数据库和监测项目中收集了智利蝙蝠相关的狂犬病毒序列，共计144条。大多数序列为核蛋白（N）基因，用于分析病毒种群结构。序列主要来自T. brasiliensis相关的TbRV-SA谱系（98条），以及其他蝙蝠属相关的谱系，包括Lasiurus（LRV-SA， 19条）、Histiotus（HtRV-SA， 18条）和Myotis（MyRV-SA， 9条）。
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系统发生分析：分别构建了T. brasiliensis的CytB基因和狂犬病毒N基因的系统发生树，使用最大似然法进行推断。
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聚类与统计分析：通过视觉检查系统发生树、计算单倍型多样性、进行主成分分析（PCA）、相似性分析（ANOSIM）和Mantel检验，评估了蝙蝠种群和狂犬病毒是否存在地理聚类，以及遗传距离与地理距离之间的相关性。此外，还构建了宿主（蝙蝠CytB）与病毒（TbRV-SA）的协同进化系统发生树（tanglegram），并使用广义线性混合效应模型分析了城乡环境对跨物种传播概率的影响。
研究结果
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Tadarida brasiliensis种群的遗传结构：系统发生分析显示，智利和巴西的T. brasiliensis序列混合在同一簇中，智利境内的序列未按行政区划或区域形成聚类。来自北部（阿塔卡马）和南部（阿劳卡尼亚和洛斯拉各斯）区域的序列在遗传上关系密切，尽管地理距离遥远（最远约1611公里）。研究在智利T. brasiliensis种群中识别出28个单倍型，单倍型多样性高（H = 0.9），但核苷酸多样性低（π = 0.005）。单倍型网络呈现星状结构，表明近期存在种群扩张。主成分分析（PCA）和ANOSIM检验均未发现显著的遗传分化，且遗传距离与地理距离之间无显著相关性（Mantel检验， r = 0.0174， p = 0.340）。这些结果表明，智利T. brasiliensis种群内部遗传结构混合，缺乏明显的地理隔离。
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智利蝙蝠狂犬病毒序列的遗传结构：狂犬病毒N基因的系统发生树显示四个主要簇，分别对应T. brasiliensis（TbRV-SA）、Lasiurusspp.（LRV-SA）、Histiotusspp.（HtRV-SA）和Myotisspp.（MyRV-SA）。与宿主种群结构相似，TbRV-SA序列也显示出高单倍型多样性（H = 0.9）和低核苷酸多样性（π = 0.02）。在TbRV-SA谱系内部，同样未观察到按行政区划或区域的聚类（ANOSIM检验， R = 0.0008， p = 0.370），遗传距离与地理距离之间也无显著相关性（r = -0.0458， p = 0.745）。这表明T. brasiliensis相关的狂犬病毒在智利境内也呈现出遗传结构混合的状态。
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智利蝙蝠间狂犬病毒的跨物种传播：研究发现，在主要来自非T. brasiliensis蝙蝠物种（Lasiurusspp.， Histiotusspp.， Myotisspp.）的狂犬病毒谱系中，包含了一些T. brasiliensis个体的病毒序列，这暗示了跨物种传播的发生。在98个T. brasiliensis个体狂犬病毒序列中，绝大多数（92%）感染了其特异的TbRV-SA谱系，但也有个体（8%）感染了与其他蝙蝠物种（Lasiurusspp.， Histiotusspp.， Myotisspp.）更密切相关的病毒谱系。相反，在其他蝙蝠物种中未检测到TbRV-SA。这表明存在一种不对称的跨物种传播模式，即T. brasiliensis可能从其他蝙蝠物种获得狂犬病毒，但反过来将病毒传播给其他物种的情况罕见或未发现。统计分析显示，跨物种传播事件主要发生在智利中部地区的城市区域，但城乡环境类型与跨物种传播概率之间未发现统计学上的显著关联（GLMM， p = 0.948）。
讨论
本研究发现，智利T. brasiliensis种群及其相关的狂犬病毒谱系（TbRV-SA）均缺乏显著的地理遗传聚类，呈现出高单倍型多样性但低核苷酸多样性，并共享跨区域的优势单倍型。这些特征支持了一个近期扩张的迁徙种群广泛混合的观点，其长距离移动可能均质化了整个智利的蝙蝠种群及其病毒结构。
研究检测到从其他食虫蝙蝠（Lasiurusspp.， Histiotusspp.， Myotisspp.）到T. brasiliensis的狂犬病毒跨物种传播，且方向不对称。这种不对称性可能源于宿主行为、病毒或生态屏障。在智利中部，T. brasiliensis与其他物种（如Lasiurusspp.）共享觅食地，可能因资源竞争导致种间攻击，从而促进了病毒交换。尽管T. brasiliensis在美洲也与Histiotus、Molossus和Myotis等属的蝙蝠共享城市栖息地，但跨物种传播的罕见性或不对称性提示，栖息地偏好或蝙蝠群落构成可能限制了病毒在物种间的有效传播。
本研究也存在一些局限性。首先，线粒体标记的进化速率较慢，且仅反映母系遗传，可能限制了我们对迁徙、扩张和扩散的评估能力。其次，基于被动监测的死亡蝙蝠样本在时空分布上可能存在偏差，特别是智利南部和北部区域的样本量相对较小，可能影响对地理多样性及跨物种传播模式的推断。此外，对非T. brasiliensis蝙蝠缺乏分子鉴定，也可能限制了跨物种传播分析的精确性。
本研究强调了迁徙蝙蝠在病原体长距离传播中的关键作用。T. brasiliensis种群在智利的连通性，不仅可能促进狂犬病毒的扩散，也可能影响其他蝙蝠病毒（如疱疹病毒、腺病毒、甲型冠状病毒）的地理传播。如果T. brasiliensis种群在南美洲范围内也高度连通，它们可能在狂犬病毒等病原体的大陆尺度传播中扮演重要角色。未来的研究需要结合更精细的分子标记（如微卫星、单核苷酸多态性、全基因组测序）、主动采样和生态学研究，以更全面地揭示蝙蝠迁徙、种群动态与病原体（尤其是狂犬病毒）传播之间的复杂关系，并为相关的人畜共患病风险评估和防控提供科学依据。
