中国西南食虫类动物病毒组及病毒溢出风险:宿主分类与环境的塑造作用

【字体: 时间:2025年05月17日 来源:Microbiome 13.8

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  为探究食虫类动物在病原体携带与传播中的作用,研究人员对云南 12 县 214 只食虫类动物(鼩鼱、刺猬、鼹鼠)开展宏转录组研究,发现 42 个病毒家族、68 种病毒(57 种新病毒),揭示宿主分类、海拔等对病毒组的影响,为防控新发人畜共患病提供依据。

  
在全球公共卫生领域,由小型哺乳动物携带的人畜共患病病毒始终是威胁人类健康的重要隐患。蝙蝠和啮齿类动物作为已知的重要病毒宿主,其携带的病毒如冠状病毒、汉坦病毒等已引发广泛关注与深入研究。然而,食虫类动物(隶属真盲缺目 Eulipotyphla,包括鼩鼱 Soricidae、刺猬 Erinaceidae、鼹鼠 Talpidae 等)作为另一类重要的小型哺乳动物,其在病毒传播与维持中的角色却长期被忽视。这类动物与昆虫、人类环境接触密切,且可能携带与蝙蝠、啮齿类相关的复杂病毒群,但目前针对其病毒组多样性及传播风险的系统性研究极为有限,导致对其公共卫生意义的评估严重不足。

为填补这一研究空白,中国军事医学科学院(State Key Laboratory of Pathogen and Biosecurity, Academy of Military Medical Sciences)、云南省地方病防治研究所(Yunnan Institute for Endemic Diseases Control and Prevention)等机构的研究人员,聚焦于中国云南省 —— 这个生物多样性热点且人畜共患病高发区域,开展了食虫类动物病毒组的系统性研究。研究成果发表于《Microbiome》,为深入理解食虫类动物的病毒携带特征及防控人畜共患病提供了关键数据支撑。

研究主要采用宏转录组测序(meta-transcriptomic sequencing)技术,对 2015-2020 年间采自云南 12 个县的 214 只食虫类动物(涵盖 3 个科 13 个物种,以鼩鼱为主)的肺组织样本进行分析。通过病毒序列组装、注释及系统发育分析,结合宿主分类、地理环境等多因素关联研究,揭示病毒组的多样性及影响因素。

样本信息与病毒组概况


研究在云南 12 个县的多样生境(包括自然林、农田、居民区等,海拔 500-3561 米)中捕获 214 只食虫类动物,其中鼩鼱占 81.31%,涵盖 8 个物种,刺猬 2 种,鼹鼠 3 种。宏转录组测序共获得 2.585 Tb 数据,鉴定出 42 个病毒家族,包括双链 DNA 病毒、单链 RNA 病毒等。病毒序列与已知病毒的核苷酸和氨基酸同源性普遍较低,显示出高度的遗传多样性。

病毒丰度与宿主、环境关联


不同食虫类动物的病毒丰度与组成差异显著:鼩鼱的病毒丰富度和丰度均高于刺猬与鼹鼠。汉坦病毒科(Hantaviridae)、奈罗病毒科(Nairoviridae)等致病病毒家族在鼩鼱中更为普遍。主成分分析(PCA)显示,宿主分类是影响病毒组差异的核心因素,鼩鼱的病毒组成与刺猬、鼹鼠形成独立分支。此外,海拔对鼩鼱病毒组有显著影响:中高海拔的鼩鼱病毒组成差异明显,中海拔样本的病毒多样性更高,而栖息地类型(自然、人工等)对病毒组无显著影响。

病毒系统发育与传播风险


研究共鉴定出 68 种病毒,其中 57 种为新病毒,涵盖弹状病毒科(Rhabdoviridae,24 种)、楚病毒科(Chuviridae,7 种)等。值得关注的是,汉坦病毒科中的首尔病毒(SEOV)、副黏病毒科中的莫江副黏病毒(MojV)等已知人畜共患病相关病毒在鼩鼱和鼹鼠中被检测到,且存在跨宿主传播证据。例如,MojV 在鼩鼱和鼹鼠间传播,SEOV 宿主范围扩展至鼩鼱,提示跨物种传播风险。此外,11 种病毒存在宿主跳跃现象,9 种新病毒显示跨科或跨属传播潜力,鼹鼠可能在病毒跨物种传播中起桥梁作用。

研究结论与意义


本研究首次系统揭示了中国西南地区食虫类动物病毒组的高度多样性,证实宿主分类(如鼩鼱的核心宿主角色)与环境因素(海拔、地理分布)对病毒组的塑造作用,并发现多种具有人畜共患病潜力的病毒及跨物种传播证据。研究结果填补了食虫类动物病毒组研究的空白,强调其在病毒进化与传播中的重要性,为全球公共卫生领域提供了新的监测方向。

讨论指出,食虫类动物与昆虫的密切联系可能使其成为虫媒病毒的重要中间宿主,而其与人类生活环境的重叠进一步加剧了病毒溢出风险。例如,鼩鼱携带的汉坦病毒、副黏病毒等可通过直接或间接接触传播至人类,引发发热、出血等严重病症。尽管研究存在样本混合测序导致个体病毒分布信息缺失等局限,但其建立的食虫类动物病毒组数据库及风险评估模型,为后续开展长期监测、开发针对性诊断工具及制定防控策略奠定了基础。

这项研究不仅拓展了对哺乳动物病毒多样性的认知,更警示需加强对 “非传统” 宿主(如食虫类)的监测,以应对新发人畜共患病的潜在威胁。未来研究可进一步扩大样本覆盖范围,结合单细胞测序等技术,深入解析病毒在宿主体内的分布与传播机制,为全球传染病防控提供更精准的科学依据。
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