《Canadian Journal of Microbiology》：Mass mortalities caused by different genotypes of HPAIV H5N1 clade 2.3.4.4b in colony breeding Black-headed Gulls and Sandwich Terns in Denmark 2022 and 2023
编辑推荐：
本研究聚焦于2022-2023年间在欧洲多国暴发的、由进化枝2.3.4.4b HPAIV H5N1引发的海鸟大规模死亡事件。研究人员通过在丹麦对燕鸥与黑头鸥群落进行监测与采样，结合病毒学检测与基因分型，揭示了不同年份分别由EA-AB和EA-BB两种基因型病毒主导的跨物种传播与致病性差异，阐明了病毒适应性进化对水鸟群落及公共卫生构成的持续威胁。
在2022年至2023年间，欧洲的海岸线上演了一场无声的灾难。数以万计的海鸟，尤其是燕鸥与黑头鸥，在繁殖季节大量死亡，给当地的生态系统敲响了警钟。这场灾难的幕后黑手，是一种被称为高致病性禽流感病毒（HPAIV）H5N1进化枝2.3.4.4b的病原体。这类病毒自2014年在中国出现后，便借助候鸟迁徙在全球范围内扩散，并对野生鸟类和家禽养殖业造成了毁灭性打击。然而，令人困惑的是，在紧密相邻、甚至混居繁殖的燕鸥与黑头鸥群落中，病毒的肆虐模式却呈现出显著的年度和物种差异：2022年，燕鸥（成鸟与雏鸟）遭受重创，而与其共处的黑头鸥却安然无恙；到了2023年，情况发生了逆转，黑头鸥（成鸟与雏鸟）出现了大规模死亡，而燕鸥成鸟却幸免于难，只有它们的雏鸟仍受波及。这种动态变化背后究竟隐藏着怎样的病毒学秘密？是病毒发生了关键性变异，还是宿主免疫力发生了改变？为了揭开这些谜团，一支由丹麦国家血清研究所（Statens Serum Institut）领衔的研究团队，对丹麦境内的燕鸥与黑头鸥群落展开了为期两年的深入调查。他们的研究成果发表在了《Canadian Journal of Microbiology》上。
为了探究上述现象，研究人员综合运用了野外生态学监测与实验室病毒学分析相结合的策略。首先，他们系统性地在丹麦多个燕鸥与黑头鸥繁殖地开展了鸟类死亡数量记录与样本采集工作，这构成了研究的流行病学基础。其次，对采集到的死鸟及活体样本，通过逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）进行禽流感病毒（AIV）及其H5、N1亚型的检测与确诊。最关键的技术在于，他们对病毒阳性样本进行了全基因组测序（WGS），并基于系统发育分析对病毒进行基因分型，从而精准追踪了导致不同年份、不同物种死亡事件的病毒基因型（EA-AB与EA-BB）及其进化关系。
3.1. 2022年与2023年燕鸥和黑头鸥的死亡率记录
研究结果显示，2022年丹麦的七个燕鸥群落共有4747个繁殖对，在五个主要群落中记录到至少404只成年燕鸥和超过3200只雏鸟死亡。与此形成鲜明对比的是，同年与其混居的黑头鸥并未出现异常死亡。然而，从2022年到2023年，丹麦燕鸥的繁殖对数下降了36%。到了2023年，成年燕鸥中未再出现异常死亡，但其雏鸟仍有至少900只死亡。与此同时，2023年春季，黑头鸥遭受了严重打击，在至少14个群落（约占全国繁殖对总数的三分之一）中记录了大规模死亡，至少有3000只成年黑头鸥和大量雏鸟死亡。结论是，2022年的死亡事件主要影响燕鸥（成鸟和雏鸟），而2023年的死亡事件则主要影响黑头鸥（成鸟和雏鸟）以及与其共居的燕鸥雏鸟。
3.2. 2022年和2023年丹麦燕鸥和黑头鸥的HPAIV被动监测结果
被动监测（即对公众报告的死鸟进行检测）证实了死亡率与HPAIV H5N1感染的高度关联。2022年检测的14只燕鸥中，有13只呈H5N1阳性；2023年检测的89只黑头鸥中，有76只呈H5N1阳性。对部分阳性样本进行的全基因组测序显示，2022年从燕鸥中分离的病毒属于基因型EA-AB，而2023年从黑头鸥和燕鸥雏鸟中分离的病毒均属于基因型EA-BB。
3.3. HPAIV主动监测
为了更主动地了解感染状况，研究人员在2023年对最大的燕鸥繁殖地Krik Sand?及其附近的栖息地进行了活鸟采样。他们从135只活体燕鸥（包括成鸟和雏鸟）中采集了样本，结果仅在4只雏鸟中检测到HPAIV H5N1（基因型为EA-BB），所有成年燕鸥的检测结果均为阴性。这进一步证实了2023年成年燕鸥未被感染或感染后不发病的现象。
3.4. 基因分型和系统发育分析
系统发育分析清晰地揭示了病毒传播路径。2022年从燕鸥中获得的EA-AB型病毒与丹麦及周边国家同期在野生鸟类和家禽中流行的病毒关系密切，表明感染可能主要发生在当地。而2023年的分析则显示，从黑头鸥和燕鸥雏鸟中获得的EA-BB型病毒形成了一个紧密的单系群，具有很高的自展支持值（>90%），这强烈表明这些病毒拥有一个最近的共同祖先。基因分析证实，2023年感染燕鸥雏鸟的病毒与感染黑头鸥的病毒几乎相同，提示病毒很可能从黑头鸥传播给了与之共居的燕鸥雏鸟。
本研究通过详实的野外数据与深入的病毒基因分析，揭示了HPAIV H5N1进化枝2.3.4.4b在丹麦海鸟群落中引发的复杂动态。核心结论是，不同基因型病毒（EA-AB与EA-BB）的交替出现与传播，是导致燕鸥和黑头鸥在2022年与2023年出现截然不同死亡模式的关键。2022年流行的EA-AB基因型病毒对燕鸥具有高致病性，但对黑头鸥影响甚微。而2023年新出现的EA-BB基因型病毒可能对鸥类（Gulls）具有更强的适应性（因其部分基因片段来源于低致病性的H13鸥类流感病毒），从而导致黑头鸥发生大规模死亡事件（MME），并“溢出”感染了与之巢居的、缺乏免疫力的燕鸥雏鸟。一个重要的观察是，2023年成年燕鸥未受影响，这可能归因于它们在2022年感染EA-AB病毒后产生了保护性抗体。这项研究的意义极为重大。首先，它揭示了HPAIV在野生鸟类种群内部及跨物种间传播的复杂性和动态变化，突显了病毒基因型的适应性进化如何改变其宿主范围和致病性。其次，研究证实了混居繁殖的鸟类群落可作为病毒跨物种传播的“热点”，对理解野生动物传染病生态学具有重要价值。最后，也是最具警示意义的是，研究指出这种主要在鸥类中传播的EA-BB基因型病毒，同样能够感染家禽（如丹麦和捷克共和国的家禽疫情）并溢出到哺乳动物（如西班牙的水貂和芬兰的毛皮动物养殖场），构成了对家禽养殖业和公共卫生的潜在威胁。这强调了持续监测野生鸟类流感病毒，特别是那些在群落繁殖海鸟中传播的病毒，对于预警和防控新发人畜共患病至关重要。
