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为探究高致病性禽流感病毒(HPAIV)和新城疫病毒(NDV)空气传播规律,研究人员利用 Coriolis μ 空气采样器,在实验和现场环境中评估病毒检测与扩散情况。发现 HPAIV 扩散可达 40 米,NDV 约 5 米,鸡密度影响病毒浓度,该技术为疫病监测提供新手段。
在全球家禽养殖领域,禽流感(Avian Influenza, AI)和新城疫(Newcastle Disease, ND)如同潜伏的 “杀手”,时刻威胁着禽类健康与产业安全。这两种由高致病性禽流感病毒(Highly Pathogenic Avian Influenza Virus, HPAIV)和新城疫病毒(Newcastle Disease Virus, NDV)引发的呼吸道传染病,不仅能通过禽 - 粪途径传播,还能借助含病毒的飞沫或尘埃实现空气传播,导致疫情快速扩散。近年来,欧洲频繁遭遇 HPAIV clade 2.3.4.4b 毒株和新城疫病毒基因型 VII.2 的侵袭,造成严重经济损失。然而,传统的个体采样检测方法存在操作繁琐、易接触污染等局限,难以高效监测病毒在群体环境中的传播动态,尤其是空气传播路径的病毒分布与扩散特征尚不明确。因此,开发一种非侵入性、高效的监测技术,揭示病毒在空气中的存在形式、扩散范围及影响因素,成为防控这两类疫病的关键科学问题。
比利时 Sciensano 的研究人员围绕这一挑战展开深入研究,相关成果发表在《Veterinary Research》。他们旨在通过实验和现场调查,评估 Coriolis μ 空气采样器在检测 HPAIV 和 NDV 空气传播中的适用性,解析病毒在不同环境下的扩散规律,为优化疫病监测和防控策略提供科学依据。
研究主要采用以下关键技术方法:一是利用 SPF 鸡构建实验室感染模型,通过眼鼻接种 HPAIV clade 2.3.4.4b H5N8 毒株和 LaSota 疫苗株 NDV,同步采集气管、泄殖腔拭子及空气样本;二是在 HPAIV H5N1 爆发场和 NDV 疫苗接种场开展现场采样,分别在禽舍内外不同距离(如 0 米、5 米、20 米、40 米、50 米)采集空气样本,并收集环境拭子(如湿草、水坑、灰尘);三是运用实时逆转录聚合酶链式反应(Real-Time Reverse Transcriptase-Polymerase Chain Reaction, RRT-PCR)检测病毒 RNA,量化病毒浓度(以 log??值表示 RNA 拷贝数 / 毫升),并结合非参数统计方法分析数据差异。
病毒在实验环境中的空气传播特征
在 BSL-3 实验室控制条件下,感染 HPAIV 的鸡群表现出严重临床症状,气管和泄殖腔拭子中的病毒仅在死亡前(2 dpi)被检测到,而空气样本在 2 dpi 即呈阳性,病毒浓度在 5 dpi 达到峰值(6.00 log?? RNA 拷贝数 / 毫升),且在 21 dpi 仍可检测到病毒(4.97 log?? RNA 拷贝数 / 毫升),显示病毒在空气中的持续存在时间远超个体排泄期。NDV 疫苗接种实验中,气管和泄殖腔病毒排泄量随时间递减,但空气样本中的病毒浓度在 15 dpv 时仍显著升高(7.37 log?? RNA 拷贝数 / 毫升),即使个体拭子呈阴性,空气样本仍呈阳性,证实空气传播可能是病毒在群体中扩散的重要途径。
现场环境中病毒的空气扩散范围
在 HPAIV H5N1 爆发场,禽舍内空气样本的病毒浓度显著高于外部。Outbreak II(鸡密度 45 只 /m2)的病毒向外扩散最远达 40 米,而 Outbreak I(鸡密度 17 只 /m2)仅在 exhaust fans 附近检测到病毒,表明鸡密度与病毒扩散范围和浓度呈正相关。环境拭子显示,湿草和水坑中的病毒浓度与空气样本相近,提示病毒可通过空气沉降污染周边环境。在 NDV 疫苗接种场,病毒仅在禽舍内及 5 米范围内的空气中被检测到,未扩散至 25 米以外,且鸡密度较高的农场(如 Farm II、III)病毒在舍内持续时间更长,进一步验证了宿主密度对病毒空气传播的影响。
空气采样技术的适用性与防控启示
Coriolis μ 空气采样器在实验和现场环境中均能有效检测病毒,其非侵入性优势避免了接触污染风险,尤其适用于大规模疫情监测。研究发现,即使个体拭子未检测到病毒,空气样本仍可能呈阳性,表明该技术可作为传统个体采样的补充,提升群体水平的检测灵敏度。此外,病毒在空气中的持续存在提示,疫情爆发后需及时对禽舍及周边环境进行彻底消毒,延长空舍期,以降低残留病毒引发二次传播的风险。
综合研究结果表明,HPAIV 和 NDV 可通过空气实现有效传播,扩散范围受鸡密度等因素影响,Coriolis μ 空气采样技术为病毒监测提供了高效、非侵入性的新工具。这一发现不仅深化了对两类病毒空气传播机制的认识,也为制定针对性的生物安全措施(如优化通风系统、强化环境消毒)和疫情应急处置策略提供了关键依据,有助于降低病毒在禽群及环境中的传播风险,保障家禽产业健康发展。