新热带地区蜜蜂的超级感染排斥现象可能阻断DWV-B:一种新兴的变形翅病毒变体的传播

【字体: 时间:2025年08月15日 来源:Evolutionary Applications? 3.2

编辑推荐:

  这篇综述揭示了新热带地区非洲化蜜蜂(AHBs)中变形翅病毒(DWV)基因型A(DWV-A)与B(DWV-B)的动态关系,通过流行病学模型提出超级感染排斥(SIE)机制——尤其是基因型间重组崩溃(recombination meltdown)——可能解释了DWV-B在墨西哥尤卡坦半岛被DWV-A长期抑制的现象,为RNA病毒变体竞争及宿主-病原互作提供了新见解。

  

病毒变体竞争的生态流行病学图景

在RNA病毒的多变体共存系统中,变形翅病毒(DWV)为研究宿主-病原动态提供了理想模型。作为蜜蜂(Apis mellifera)最具破坏性的病毒,DWV现存两大主要变体:长期流行的基因型A(DWV-A)与新兴的基因型B(DWV-B)。欧洲和北美温带地区的监测显示,过去二十年DWV-B迅速取代DWV-A,这种"正常模式"被认为与其更高的传播率(μBA)和能在媒介大蜂螨(Varroa destructor)体内复制等特性相关。然而在墨西哥尤卡坦半岛的非洲化蜜蜂(AHBs)群体中,2010-2019年的数据揭示了反常的"倒置模式":DWV-A保持高流行率(66%→12%),而DWV-B始终低于2%。

热带蜜蜂群体的病毒动态悖论

尤卡坦半岛拥有密集的野生与养殖AHBs种群,其特殊生态背景为病毒研究提供了天然实验室。通过无人机(DCA采集)和工蜂(花丛采样)的两期比较发现:

  1. 1.

    系统发育分析显示当地DWV-A与美国毒株亲缘最近,支持通过蜂螨自北美传入的路径

  2. 2.

    尽管DWV-B早在2010年已存在,其低载量(Cq>30)与罕见共感染(仅1例A+B)暗示传播受限

  3. 3.

    与温带地区不同,热带气候下蜂群全年繁殖可能维持DWV-A的高群体免疫压力

超级感染排斥的数学模型革命

研究团队构建了三种流行病学模型解析该现象:

  • 独立传播模型:无法解释变体替代,预测双变体共存

  • 互抑模型(SIE):当抑制系数mB<(μAνB)/(μBνA)时,DWV-A可压制B的传播

  • 重组崩溃模型:引入重组率α与重组体致死率νR后显示,高初始A频率(>0.8)+高α值可导致B变体灭绝

该机制类似病毒"错误灾难",即A/B重组体因基因组结构破坏丧失功能。欧洲蜂群冬季病毒载量骤降可能削弱此效应,而热带AHBs的持续感染为DWV-A创造了压制优势。

蜜蜂进化的双重防护盾

除生态因素外,宿主特性可能强化SIE效应:

  1. 1.

    非洲化蜜蜂对蜂螨的天然抗性降低病毒传播压力

  2. 2.

    热带高温可能抑制病毒复制效率

  3. 3.

    群体遗传结构或影响免疫应答阈值

值得注意的是,南非蜂群中DWV-B的高流行提示地理变异的存在,未来需监测重组体毒力进化风险。

全球传粉者健康的警示灯

该研究为RNA病毒变体竞争提供了首个量化框架,其意义超越蜜蜂健康领域:

  1. 1.

    揭示了环境-宿主-病原互作如何改变流行病学轨迹

  2. 2.

    重组崩溃机制或适用于解释其他病毒(如DENV/SARS-CoV-2)的变体更替

  3. 3.

    强调在评估新兴病原风险时需考虑地域性生态缓冲效应

随着DWV-B在美洲持续扩散,尤卡坦AHBs的"病毒防火墙"能否长期维持仍需追踪。这项工作为预测病毒进化及制定蜂群保护策略提供了关键理论基础。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号