追踪高致病性禽流感病毒H5在南极海鸟种群中的地理传播:首次大陆感染证据与物种扩展

【字体: 时间:2025年08月13日 来源:Scientific Reports 3.9

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  南极野生动物正面临高致病性禽流感病毒(HPAIV)H5N1的威胁。研究团队通过2023-2024年南极半岛至罗斯海的13个繁殖地调查,首次在阿德利企鹅(Pygoscelis adeliae)和南极鸬鹚(Leucocarbo bransfieldensis)中检出H5片段,发现12%感染率但无临床症状,提示无症状传播风险。该研究为南极禽流感监测提供了关键基线数据。

  

南极这片最后的净土正面临前所未有的生物安全威胁。2020年以来,高致病性禽流感病毒(HPAIV)H5N1 clade 2.3.4.4b通过候鸟迁徙在全球快速传播,2022年首次登陆南美洲后,与南极仅一水之隔的智利迅速沦陷。更令人担忧的是,2023年福克兰群岛和南乔治亚岛相继爆发疫情,造成贼鸥、象海豹等野生动物大规模死亡。南极生态系统本就脆弱,而群居繁殖的海鸟种群密度极高,一旦病毒入侵可能引发灾难性后果。

智利大学(Universidad de Chile)等机构组成的研究团队意识到问题的紧迫性。2023年12月至2024年1月,他们搭乘"Le Commandant Charcot"破冰船展开史诗般的南极远征,从南极半岛东北部延伸到罗斯海,横跨别林斯高晋海和阿蒙森海,对13个繁殖地的4种海鸟进行采样。这项发表在《Scientific Reports》的研究首次报告了南极大陆可能存在的HPAIV H5感染案例,为理解病毒传播规律和保护南极生物多样性提供了关键数据。

研究采用现场RT-PCR(逆转录聚合酶链式反应)技术,针对H5N1的HA(血凝素)基因设计特异性引物,对115只活体海鸟的泄殖腔拭子进行检测。样本覆盖帝企鹅(Aptenodytes forsteri)、阿德利企鹅、南极贼鸥(Stercorarius maccormicki)和南极鸬鹚等代表性物种,并在船载生物安全实验室完成RNA提取和扩增,避免长途运输导致的病毒降解。

结果部分呈现三个关键发现

地理分布特征

在比格尔岛(南极半岛北端)和红岩脊(玛格丽特湾)两地检出9例阳性,包括8只阿德利企鹅和1只南极鸬鹚,阳性率分别达43.75%和25%。值得注意的是,从南极半岛到罗斯海的广阔海域样本均为阴性,

清晰显示病毒尚未跨越南极半岛西海岸。

无症状感染现象

所有阳性个体采样时均未表现临床症状,携带卫星追踪器的7只阳性阿德利企鹅在两个月后仍存活。这一发现与同期其他研究形成对比——班亚德(A.C. Banyard)团队在亚南极岛屿检出的阳性个体多伴随死亡,暗示南极海鸟可能存在特殊免疫机制。

技术挑战与突破

展现了极地病毒研究的特殊性。虽然运输过程中部分RNA降解导致测序失败,但船载实验室的即时检测保证了数据可靠性,为极端环境下的病原监测树立了新标准。

讨论部分指出,这项研究揭示了三个重要科学问题:首先,病毒可能通过贼鸥等迁徙物种从南美洲传入,但阿德利企鹅等留居物种的感染表明病毒已在南极建立传播链;其次,不同物种对HPAIV H5N1的敏感性存在显著差异,需进一步研究免疫相关基因;最后,无症状感染可能加速病毒传播,如同"特洛伊木马"般威胁整个南极生态系统。

法比奥拉·莱昂(Fabióla León)团队的工作具有里程碑意义——不仅首次将HPAIV H5的检测范围推进至南纬68°29′,更警示人类必须加强南极生物安全措施。随着2024年3-4月南极半岛爆发阿德利企鹅异常死亡事件,这项研究的前瞻性监测价值愈发凸显。未来需要扩大样本量和物种范围,结合病毒基因组学和宿主免疫学研究,才能有效应对这场席卷南极的"白色瘟疫"。

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