计数病例，保护物种：应对野生动物中的高致病性禽流感

《Biological Reviews》：Counting cases, conserving species: addressing highly pathogenic avian influenza in wildlife

　　

论文摘要翻译 高致病性禽流感（HPAI）已成为野生动物的重大威胁，已从季节性动物流行病转变为持续的、全年发生的泛动物流行病，造成全球性后果。在此，研究人员总结了当前H5N1病毒（分支2.3.4.4b）的起源、进化机制和不断扩大的宿主范围，并评估其对野生动物的影响。过去5年中，HPAI导致数百万只野生鸟类死亡，造成若干海鸟物种种群数量急剧下降。然而，死亡记录往往具有轶事性质，侧重于局部大规模死亡事件，因此仅代表真实死亡率的一小部分。这种定量数据的缺乏限制了对疫情动态的预测和缓解长期后果的能力。利用西北欧三明治燕鸥（Thalasseus sandvicensis）种群作为案例研究，研究人员展示了在疫情爆发前、期间和之后整合死亡数据、生态学、血清学和遗传学数据的价值。该方法揭示了年龄特异性易感性、选择性死亡和种群免疫反应，并提供了关于繁殖密度、尸体清除和宿主适应如何调节疫情动态的见解。另一方面，缺乏集中化和标准化的野生动物死亡监测框架，仍然是有效疫情预测和保护规划的主要障碍。研究人员认为，在One Health框架内整合种群和死亡监测、血清学检测和遗传分析，对于实现早期检测、针对性缓解和全面评估疫情影响至关重要，并警告称，如果不采取积极主动的数据驱动保护方法，HPAI将继续威胁全球野生动物种群，带来连锁的生态、经济和公共卫生后果。

论文解读

研究背景与意义

高致病性禽流感（HPAI）病毒H5N1亚型（分支2.3.4.4b）自2021年起已演变为全球性的泛动物流行病（panzootic），对野生动物构成了前所未有的威胁。历史上，HPAI主要在禽类中呈季节性流行，但当前的疫情已突破季节限制，成为全年存在的生态危机。尽管已有大量关于家禽经济损失的研究，但对于野生鸟类及其他物种的种群层面影响，科学界仍缺乏定量的数据支撑。现有的死亡记录多为轶事性或局限于局部的大规模死亡事件，无法反映真实的种群死亡率，这严重阻碍了对疫情动态的预测及长期后果的缓解。为此，研究人员在《Biological Reviews》发表综述，旨在通过整合多学科证据，评估HPAI对野生动物的生态、流行病学后果，并以西北欧三明治燕鸥（Thalasseus sandvicensis）为案例，探讨如何通过系统监测与数据分析指导 conservation 实践。

关键技术方法

本研究综合运用了多种技术手段。首先，通过长期的鸟类环志（ringing）与回收数据分析，构建了种群生存模型，以此量化年龄特异性的死亡率。其次，利用血清学检测（serological assays）分析了野生鸟类种群中的抗体阳性率，以评估群体免疫水平。第三，结合病毒基因组测序与基因分型技术，追踪了HPAI病毒（特别是H5N1分支2.3.4.4b）的进化轨迹及跨洲传播路径。此外，研究还采用了宏观生态数据分析，对比了EMPRES-i+、WAHIS数据库与文献报道的死亡数据差异，并利用统计建模估算了基本再生数（R0）。

研究结果

I. 引言

研究人员指出，尽管HPAI H5N1病毒频繁引发关注，但野生动物往往被视为疾病载体而非受害者。目前大多数国家缺乏系统的野生动物死亡监测基础设施，导致野生物种的种群级后果难以量化。本文旨在结合生态学、病毒学和流行病学视角，填补这一认知空白。

II. 高致病性H5禽流感病毒鹅/广东1996系的起源与特性

HPAI病毒通常由低致病性禽流感病毒（LPAI）通过血凝素（HA）基因突变而来。当前的HPAI H5N1病毒属于2.3.4.4b分支，起源于1996年中国广东的家鹅。该病毒通过RNA病毒的高突变率和基因重配（reassortment）不断进化，尤其是其神经氨酸酶（NA）基因的频繁交换，产生了多种H5Nx亚型。2020年中期，欧洲出现了由H5N8病毒重配而来的新型H5N1病毒，并在随后几年内迅速取代了其他基因型，成为全球主导毒株。

III. 2021年以来欧洲及其他地区野生动物中的HPAI概览

自2021年起，HPAI H5N1在欧洲转为地方流行性（enzootic），感染模式从季节性转变为全年发生，并迅速蔓延至全球各大洲（除大洋洲外）。

1. 1.
   向全年感染及全球传播的转变：病毒通过候鸟迁徙路线扩散至美洲、南美洲及（亚）南极地区。数据显示，南美沿海的秘鲁鹈鹕、南象海豹等物种遭受了毁灭性打击，死亡率高达50%。
2. 2.
   超越鸟类：哺乳动物中的HPAI感染：除了鸟类，病毒还通过摄食受感染的鸟类传播给海洋和陆地哺乳动物。在南美洲，海狮和象海豹发生了大规模疫情，病毒甚至出现了适应哺乳动物的突变，暗示了哺乳动物间传播的可能性。然而，现有的全球死亡监测数据存在巨大缺口，不同数据库的报道数量差异悬殊，凸显了建立统一监测系统的紧迫性。

IV. 西北欧三明治燕鸥案例研究

三明治燕鸥因其高密度繁殖习性成为研究HPAI动态的理想模型。

1. 1.
   风险因素：密集的巢址间距和频繁的种内接触促进了病毒的直接和间接传播。
2. 2.
   2022年疫情：毁灭性影响：疫情导致西北欧三明治燕鸥种群超过17%的成年个体死亡，几乎所有受影响群体的雏鸟均死亡。
3. 3.
   2023年及以后的趋势：死亡率降低与免疫反应证据：令人意外的是，2023年成年鸟死亡率下降了约96%。研究人员发现，这并非病毒毒力减弱，而是宿主种群通过“选择性死亡”（高龄个体死亡率更高）和“群体免疫”（血清学检测显示约20%的成鸟携带抗体）实现了适应性调整。尽管成年鸟受到保护，但当年雏鸟死亡率依然很高，表明病毒仍在传播。

V. 野生鸟类物种间HPAI爆发动态的普遍规律

1. 1.
   预期内的传播与不可预测的影响：虽然病毒全球传播符合早期预警，但具体哪个物种、何时何地爆发仍具偶然性。
2. 2.
   物种、种群和个体间的差异影响：不同物种易感性差异巨大，如大贼鸥（Stercorarius skua）损失过半，而普通鸬鹚（Phalacrocorax carbo）几乎不受影响。即使在同物种内，不同种群或不同年龄段的死亡率也显著不同。
3. 3.
   影响HPAI动态的关键因素：
   • •
     繁殖密度和物种行为（如排泄物、盗食寄生）是重要驱动因素。
   • •
     群体内传播效率极高（R0>2）。
   • •
     尸体清除是有效的缓解措施，但需早期实施。
   • •
     宿主种群通过免疫积累和选择性死亡提高了整体保护水平。
   • •
     年龄相关死亡率可能与免疫衰老（immunosenescence）和遗传抗性有关。
   • •
     首次严重爆发后，随后的大规模死亡事件可能性降低，显示出人口统计学缓冲作用。

VI. 定量死亡数据收集对自然与物种保护的相关性

1. 1.
   对鸟类监测计划的影响：长期的环志数据为生存建模提供了基础，使得推断非直接观察下的死亡率成为可能。
2. 2.
   对保护的意义：定量数据促使德国相关部门启动了针对三明治燕鸥的早期预警系统和物种保护计划。
3. 3.
   对疫苗接种的启示：尽管非洲企鹅和加州神鹫等极危物种已尝试疫苗接种，但对于三明治燕鸥等常见物种，由于RNA病毒的高变异性，群体免疫接种目前仍不切实际。
4. 4.
   早期检测与响应：鉴于无法根除野外的HPAI病毒，目前的策略应聚焦于早期检测与快速响应，而非预防。

VII. 改进野生动物定量死亡数据收集

研究人员强调，迫切需要建立一个支持性的、系统化的、标准化的野生动物死亡监测方法（如表1所列参数）。目前的监测多侧重于定性检测，缺乏定量评估。Pathogen Harmonized Observatory (PHAROS) 数据库虽是一个有前景的全球倡议，但仍处于起步阶段。

结论与展望

本研究通过整合多维度数据与案例研究，明确了当前HPAI对全球野生动物构成的严峻挑战。研究表明，HPAI H5N1病毒（分支2.3.4.4b）已突破传统的宿主与地理界限，其持续进化与宿主适应正在重塑生态系统的健康格局。西北欧三明治燕鸥的案例证明，种群可以通过免疫反应和选择性死亡在一定程度上适应病毒压力，但这种适应伴随着巨大的短期种群损失。研究人员呼吁，必须在One Health框架下，建立集中化、标准化的全球野生动物死亡监测系统，整合种群动态、血清学与基因组流行病学数据。若不采取积极主动的数据驱动策略，HPAI将持续威胁生物多样性，并可能引发深远的生态、经济及公共卫生连锁反应。