中国吉林省大别山蜱病毒分子进化与空间传播研究揭示候鸟介导的跨区域传播机制

【字体: 时间:2025年06月25日 来源:iScience 4.6

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  本研究针对大别山蜱病毒(DBTV)这一新型蜱传病原体的传播机制展开深入探索。吉林大学第一医院团队通过分析吉林省1352只蜱虫样本,首次揭示DBTV在长角血蜱(H. longicornis)和嗜群血蜱(H. concinna)中的高感染率(20.8%-23.6%),发现9次重组和14次重配事件,并运用贝叶斯系统动力学证实该病毒可能通过候鸟从湖北经山东传播至吉林。研究为理解蜱传病毒的跨区域传播提供了重要流行病学证据,对制定防控策略具有指导意义。

  

在气候变化和生态变迁的背景下,蜱传疾病正成为全球公共卫生的新挑战。这些不起眼的节肢动物不仅能传播细菌和原虫,更是一系列致命病毒的"移动储存库"。近年来,从引发发热伴血小板减少综合征的SFTSV,到新发现的Yezo病毒(YEZV)和Alongshan病毒,蜱传病毒的"黑名单"不断延长。然而,在这个名单中,有一个神秘成员——大别山蜱病毒(Dabieshan tick virus, DBTV)的传播密码尚未完全破解。这种属于布尼亚病毒目(Phenuiviridae)的病原体自2015年在湖北首次被发现后,已在包括日本、韩国在内的东亚多地现身,但其传播路径和进化机制始终笼罩在迷雾中。

吉林省作为中国东北的生态屏障,拥有广袤的森林湿地资源,是蜱虫繁殖的理想场所,也是多种蜱传病毒的"热点区域"。面对DBTV在这一地区的流行态势,吉林大学第一医院感染性疾病中心的研究团队开展了一项系统性研究,相关成果发表在《iScience》期刊。研究人员采用多学科交叉方法,包括蜱虫样本采集与分类、RT-qPCR检测、全基因组测序、系统发育分析、重组/重配检测以及贝叶斯系统动力学建模等技术,对吉林省采集的1352只蜱虫(包括970只嗜群血蜱、307只长角血蜱和75只全沟硬蜱)进行了全面分析。

蜱虫采集与DBTV检测
在吉林省图们和珲春的湿地地区,研究人员通过拖旗法采集蜱虫样本,发现DBTV在嗜群血蜱和长角血蜱中的感染率分别达到20.8%和23.6%,而在全沟硬蜱中未检出。这一结果首次证实DBTV在吉林省两种主要蜱种中的广泛分布,为后续研究奠定了基础。

序列比对与系统发育分析
通过对17株DBTV完整基因组序列的分析,发现吉林毒株与山东、湖北毒株具有高度相似性(RdRP基因95.8%-99.9%,NP基因96.6%-100%)。系统发育树显示,DBTV与Okutama tick virus(OKTV)等病毒聚为一支,而吉林毒株与不同地理来源的毒株存在进化上的交织现象,特别是在L片段上表现尤为明显。

重组与重配事件
研究共鉴定出9次重组事件和14次重配事件。值得注意的是,吉林毒株HCCJ14的重组亲本来自山东毒株,而河北毒株则可能源自吉林或湖北毒株的重组。这些发现揭示了DBTV跨区域传播过程中复杂的基因交流网络。

贝叶斯进化分析
时间尺度分析表明,DBTV与OKTV的分化时间约在1991年(L片段)和1986年(S片段)。吉林毒株最近的共同祖先出现在2022-2023年。病毒被划分为7个进化枝,其中中国毒株形成6个进化枝(C1-C6),日本毒株单独成簇(J枝)。值得注意的是,6株病毒表现出S和L片段跨进化枝的不匹配现象,暗示了基因重配的发生。

贝叶斯系统动力学分析
迁移路径分析显示,湖北和山东是DBTV的主要"输出地",而山东、浙江和日本是主要"输入地"。两条关键传播路线被确认:湖北→山东→吉林和湖北→山东→河北。这些路线与东亚-澳大利西亚候鸟迁徙路线高度吻合,特别是以湖北湿地为中心的鸟类迁徙走廊。

这项研究不仅绘制了DBTV在东北地区的传播图谱,更揭示了候鸟在蜱传病毒跨区域传播中的关键作用。研究发现,长角血蜱可能是DBTV的主要传播媒介,而病毒通过重组和重配不断产生新的基因型,这种进化策略可能增强其环境适应能力。从公共卫生角度看,研究结果为预测DBTV的传播风险提供了科学依据,特别是对候鸟迁徙路线上的地区具有预警意义。在方法论上,研究展示了如何整合生态学、病毒学和生物信息学手段来追踪病原体的传播轨迹,这种多学科交叉策略也为其他虫媒病毒研究提供了范本。

值得注意的是,研究也指出了当前认识的局限性:样本主要来自吉林沿海湿地,未能覆盖更广泛地理区域;缺乏对吸血蜱和动物宿主的检测数据;基因组数据的地理覆盖不全可能影响分析结果。这些缺口也为未来研究指明了方向——需要在中国更多地区、更多宿主物种中开展系统性监测,以全面揭示DBTV的传播全貌。随着气候变化改变鸟类迁徙模式、人类活动影响生态环境,这类研究对预防和控制新发蜱传疾病将变得越来越重要。

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