飞机偷渡黑鼠携带病原体的综合筛查：全球交通中的公共卫生风险评估

研究人员针对飞机上发现的黑鼠(Rattus rattus)开展全面病原体筛查，采用培养组学、宏基因组测序(HTS)和多重血清学等方法，鉴定出人源CC45-MSSA金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和新型小双节RNA病毒(PBV)，建立了跨境生物安全风险评估新范式，为国际旅行卫生监管提供科学依据。

　　

在全球航空运输日益频繁的今天，意外"偷渡"的啮齿类动物可能成为病原体跨境传播的媒介。黑鼠(Rattus rattus)作为与人类伴生的物种，已知携带多种人畜共患病病原体，如汉坦病毒(Orthohantavirus)、钩端螺旋体(Leptospira)等。然而，关于航空运输中鼠类携带病原体的系统性研究仍属空白。当2017年一架从迪拜经迈阿密飞往柏林的航班上发现活体黑鼠时，德国Friedrich-Loeffler研究所的Elisa Heuser等学者立即意识到：这不仅是航空卫生事件，更是研究全球交通网络与病原体传播关系的绝佳案例。

研究团队采用多学科交叉方法，首先通过线粒体细胞色素b基因测序确认该鼠属于全球分布的黑鼠谱系I，但无法精确定位其地理来源。随后开展史上最全面的"偷渡鼠"病原体筛查：通过培养组学结合MALDI-TOF质谱鉴定共生微生物，宏基因组测序(HTS)检测未知病原体，多重血清学排除重要人畜共患病，全基因组测序(WGS)解析关键菌株的分子特征。特别关注了国际航空运输协会(IATA)和世界卫生组织(WHO)规定的高风险病原体。

主要技术方法包括：1) 基于Illumina和Oxford Nanopore平台的全基因组测序技术解析细菌分离株；2) RIEMS流程处理宏基因组数据；3) 多重血清学检测13种病毒和4种细菌的抗体；4) MALDI-TOF质谱快速鉴定培养分离株；5) 最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树。样本来源于航班捕获的黑鼠各组织器官。

【病原体筛查结果】显示：

1. 1.

   共生微生物组分析发现典型肠道菌群如乳酸杆菌(Lactobacillus spp.)、肠杆菌(Enterobacter cloacae)等，以及机会致病真菌粘红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)。值得注意的是，从鼻腔和粪便中分离出相同克隆复合体CC45的甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)，全基因组测序显示其与2008-2016年英国人类分离株高度相似，含有hlb噬菌体编码的人类特异性免疫逃逸簇，提示近期人源传播。

2. 2.

   病毒组研究发现粪便中存在两种新型小双节RNA病毒(PBV)毒株，其RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)序列属于PBV基因群I，但与柏林褐鼠(Rattus norvegicus)分离株差异显著。有趣的是，四个基因组片段呈现典型PBV结构特征，但未发现非分节段PBV证据。

3. 3.

   重要阴性结果包括：所有特异性PCR和血清学检测对鼠源性汉坦病毒(SEOV)、大鼠肝炎病毒(ratHEV)等20种目标病原体均为阴性，宏基因组数据也未检出这些病原体序列。

研究结论强调，虽然未发现高致病性病原体，但人源S. aureus CC45菌株的检出证实了啮齿动物在耐药菌传播中的潜在作用。建立的"培养组学-宏基因组-血清学"三联筛查策略，为国际旅行中的生物安全风险评估提供了标准化流程。特别是将纳米孔测序技术应用于细菌分离株快速分型，显著提升了跨境病原体溯源的效率。该研究发表在《Scientific Reports》的特殊意义在于：首次系统评估了航空偷渡鼠类的微生物组特征，为完善国际卫生条例(2005)中关于交通工具媒介生物控制的条款提供了实证依据。