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澳大利亚飞狐中多种冠状病毒季节性同步排泄与幼蝠高共感染率的相关性研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月19日 来源:Nature Communications 14.7
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研究人员针对蝙蝠作为冠状病毒天然宿主的关键科学问题,开展了为期三年的澳大利亚黑狐蝠(Pteropus alecto gouldi)与灰头狐蝠(Pteropus poliocephalus)冠状病毒生态学研究。通过整合个体与群体水平数据建模,发现6种β冠状病毒Nobecovirus亚属毒株呈现季节性排泄高峰,幼蝠与亚成体共感染率达11%,并首次证实重组病毒的存在。该研究发表于《Nature Communications》,为预测冠状病毒跨种传播提供了时空动态框架。
在新冠病毒(SARS-CoV-2)引发全球大流行的背景下,蝙蝠作为冠状病毒的天然宿主备受关注。然而,关于冠状病毒在蝙蝠群体中的传播动态、不同毒株间的相互作用及其跨种传播风险,仍存在重大知识空白。尤其令人困惑的是,这些病毒如何在蝙蝠种群中持续存在?哪些因素会影响它们的传播和进化?
为了回答这些问题,格里菲斯大学行星健康与食品安全中心(Centre for Planetary Health and Food Security, Griffith University)的研究团队对澳大利亚东部的黑狐蝠和灰头狐蝠进行了为期三年的追踪研究。他们发现,蝙蝠群体中存在六种不同的β冠状病毒Nobecovirus亚属毒株,这些病毒呈现明显的季节性排泄模式,且幼蝠和亚成体的共感染率显著高于成年个体。更重要的是,研究首次证实了这些病毒在自然条件下的重组现象。这项重要成果发表在《Nature Communications》上,为理解冠状病毒的生态学和进化提供了新的见解。
研究采用了三项关键技术:1) 整合个体捕获(1137份样本)与群体水平粪便采样(2537份)的双轨监测体系;2) 基于RdRp基因的泛冠状病毒RT-PCR代谢条形码技术进行病毒筛查;3) 全基因组测序与重组分析揭示病毒进化关系。
通过深度测序鉴定出6个β冠状病毒遗传分支,均属于Nobecovirus亚属。基因组分析显示这些病毒存在显著重组特征,包括一个2d.ii/2d.i型重组毒株。系统发育树显示2d.i-2d.v分支与AMB130相关病毒聚簇,而2d.vi分支与HKU-9病毒相关。

贝叶斯模型显示各毒株具有独特的时空动态,但均呈现季节性排泄高峰。2d.iv和2d.v毒株在3-7月排泄量最高,驱动总体感染峰值。模型选择框架证实"分支特异性模型"最能解释数据特征,表明每个病毒分支具有独特的传播规律。

动态二元回归模型显示幼蝠和亚成体的感染率显著高于成年个体(p<0.01)。2d.iv毒株呈现明显的秋季高峰,而2d.v毒株则表现出延长的秋冬季排泄模式。灰头狐蝠特异性携带2d.iii毒株,显示宿主-病毒特异性关联。

共检测到13例共感染,其中11例发生在幼蝠和亚成体。2d.iv和2d.v毒株共感染率显著高于预期(χ2=53.23, p=0.0005),特别是在幼蝠中(χ2=17.35, p=0.001)。全基因组分析发现2d.ii毒株的刺突蛋白N端域存在2d.i毒株的嵌合插入,证实自然条件下的重组事件。
这项研究揭示了蝙蝠冠状病毒传播的关键生态学规律:幼蝠断奶期是病毒排泄和共感染的高峰阶段,为重组事件创造了理想条件。这些发现不仅解释了冠状病毒在蝙蝠群体中的持续机制,更重要的是为预测人畜共患病风险提供了科学框架。研究强调,针对幼蝠群体的监测应成为未来人畜共患病早期预警系统的核心组成部分,特别是在季节性排泄高峰期间。
该成果的独特价值在于:1) 首次量化了不同冠状病毒分支的时空动态差异;2) 证实自然条件下的病毒重组事件;3) 建立了整合个体与群体水平数据的建模方法。这些发现将显著提升我们预测和防范冠状病毒跨种传播的能力,为"One Health"策略的实施提供了重要科学依据。
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