中国标题:2011–2022年中国H4亚型禽流感病毒的流行病学、系统发育与致病性分析及其公共卫生意义

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Virologica Sinica 4

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  本研究针对H4亚型禽流感病毒(AIV)在中国禽类中的流行潜力和跨物种传播风险展开系统研究。通过2011–2022年全国范围主动监测,研究人员分离到427株H4病毒,发现其以H4N2和H4N6为主要亚型,基因呈现高度多样性(19种基因型)。研究证实H4病毒虽对禽类致病性低,但部分毒株可在哺乳动物模型(小鼠)中有效复制并引起体重下降,且携带哺乳动物适应性突变(如PB2-A588V)。该研究强调了持续监测H4 AIV对禽类健康和公共卫生安全的重要性。

  

禽流感病毒(AIV)是正粘病毒科的一员,其表面糖蛋白血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)构成了多种亚型分类的基础。在已知的18种HA亚型中,H4亚型禽流感病毒在全球禽类中广泛流行,但由于其对家禽表现为低致病性(LPAIV),长期以来未受到足够重视。然而,越来越多的证据表明,低致病性禽流感病毒可通过基因重配或适应性突变获得感染哺乳动物的能力,甚至可能跨越物种屏障感染人类。历史上,H9N2等低致病性病毒曾作为基因供体,参与产生了多次禽流感疫情和人类感染事件,如1997年H5N1和2013年H7N9疫情。因此,系统研究H4病毒的流行特征、遗传进化与潜在风险,对禽流感的综合防控具有重要意义。

在这项发表于《Virologica Sinica》的研究中,来自中国动物卫生与流行病学中心的毛秋艳、朱俊峰等研究人员开展了2011至2022年间全国范围的主动监测,从154762份拭子样本中成功分离到427株H4亚型病毒,并对其中的20株代表毒株进行了全基因组测序、系统发育分析、分子特征鉴定以及体内外致病性实验。研究团队运用了病毒分离与亚型鉴定、基因组测序与系统发育重建、分子突变位点分析、动物感染实验(SPF鸭和小鼠模型)、组织病毒滴定和病理学检测,以及细胞复制动力学实验(MDCK细胞和鸡胚培养)等关键技术方法,样本主要来源于活禽市场、养殖场和屠宰场的家禽及环境样品。

流行病学特征分析显示,中国流行的H4病毒属于欧亚谱系,可进一步分为三个进化枝(Clade I–III)。时间分布上,病毒流行高峰出现在2005–2006、2009–2016和2019年;空间上,病毒主要集中在南方省份,如江西、河南和广西。宿主分析证实鸭是主要携带者,占阳性样本的86.18%,其次是野生鸟类(14.20%)。H4N6和H4N2是主导亚型,占比分别为43.22%和30.28%。

遗传进化分析表明,20株H4Nx病毒显示出极高的遗传多样性,共鉴定出19种不同基因型(G1–G19)。HA基因核苷酸一致性为93.4%–100%,而内部基因(如PB2、PB1、PA、NP、M、NS)也呈现较大变异幅度。系统发育显示,这些病毒的基因来源复杂,多与国内流行的其他低致病性禽流感病毒(如H3、H6、H9)发生重配。值得注意的是,一株H4N8病毒的NA基因与人类H10N8病毒处于同一进化簇,提示其潜在跨物种传播风险。

分子特征分析发现,所有病毒HA蛋白裂解位点序列均为PEKASR/GLF,符合低致病性病毒特征。受体结合位点保留226Q和228G(H3编号),提示其仍优先结合禽源受体(SAα-2,3Gal)。但T160A突变的存在可能增强病毒与人类受体(SAα-2,6Gal)的结合能力。部分毒株携带神经氨酸酶抑制剂耐药突变(如I117V、D198N)。在内部基因中,与哺乳动物适应性和毒力增强相关的突变(如PB2-E627K、D701N)未检出,但存在PB1-F2-N66S、PA-T20A、N383D、M1-N30D、T215A以及NS1-P42S等可能影响复制与致病性的突变。

对鸭的致病性实验显示,4株代表病毒在SPF鸭中仅引起轻度感染,病毒复制局限于呼吸道和消化系统部分组织,未导致显着发病或死亡,传播能力有限。组织病理学检查发现气管和肺组织出现黏膜上皮增生、炎症细胞浸润等病变,表明H4病毒感染仍可对禽类健康造成一定影响。

小鼠感染实验结果显示,17株病毒能在肺中复制,18株可在鼻甲中检测到。尽管无一导致死亡,部分毒株如DK/AH/AG61/11(H4N6)可引起体重下降高达19.17%,显示其具备在哺乳动物体内复制并引起病理反应的潜力。病毒DK/AH/AG61/11(H4N6)在MDCK细胞和鸡胚中复制能力更强,进一步验证了其跨物种适应性。

讨论与结论部分指出,H4亚型AIV虽目前主要感染水禽且致病性较低,但其高遗传多样性和频繁的重配事件意味着不可忽视的进化潜力。病毒在活禽市场中的持续循环及与多亚型AIV共感染的环境,增加了产生新基因型甚至高致病性病毒的风险。此外,H4病毒携带的多种分子标记(如受体结合突变、耐药突变和哺乳动物适应性突变)表明其具备潜在的公共健康威胁。尽管尚未报告人类感染病例,该研究呼吁加强对H4病毒的持续性监测与深入研究,为禽流感的预警和防控提供科学依据。

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