韩国野生鸟类冠状病毒长期监测揭示δ-冠状病毒(δ-CoV)首现及其跨物种传播风险

【字体: 时间:2025年09月27日 来源:Current Microbiology 2.6

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  本刊推荐:为解决野生鸟类中冠状病毒(CoVs)的多样性与传播风险问题,研究人员在韩国开展了针对雁形目鸟类的长期监测研究。通过RT-PCR技术,首次在韩国野生鸟类中检出δ-CoV(11株)与γ-CoV(17株),发现与猪δ冠状病毒(HKU15)存在遗传关联。该研究为禽源冠状病毒跨物种传播(包括人类感染风险)提供了重要证据,对公共卫生安全具有重要意义。

  
在当今全球新发传染病频发的背景下,冠状病毒(Coronaviruses, CoVs)已成为人类和动物健康的重要威胁。这类正链RNA病毒能够引起呼吸系统、肠道、肝脏和神经系统疾病,其高突变和重组特性使其能够快速适应新宿主。值得注意的是,温血飞行动物(如蝙蝠和鸟类)被认为是冠状病毒的天然基因库——蝙蝠主要携带α和β属冠状病毒,而鸟类则是γ和δ属冠状病毒的重要宿主。随着禽流感和COVID-19等疫情的发生,野生鸟类作为病毒传播媒介的作用日益受到关注,特别是它们通过长距离迁徙可能将病原体传播给人类和其他动物。
尽管此前研究已在澳大利亚等地野生鸟类中发现了较高比例的冠状病毒携带率(15.36%),但关于δ冠状病毒(δ-CoV)在 migratory birds 中的多样性和流行病学特征仍知之甚少。更令人担忧的是,δ-CoV不仅感染鸟类,还能感染哺乳动物(如猪),甚至最近有报道称海地儿童感染了猪δ冠状病毒。这种跨物种传播潜力使得对野生鸟类中冠状病毒的监测变得尤为紧迫。
在此背景下,由韩国庆北国立大学Sun-Woo Yoon教授和香港大学Zanin Mark教授共同领导的研究团队,在《Current Microbiology》上发表了题为"Long-Term Surveillance of Avian Coronaviruses from Wild Bird in South Korea"的研究论文。该研究通过对2014-2022年冬季在韩国多个地点采集的2,868份野生鸟类粪便样本进行系统分析,首次在韩国野生鸟类中发现了δ冠状病毒的存在,并揭示了其与哺乳动物冠状病毒的遗传联系。
研究人员采用了几项关键技术方法:从四种雁形目鸟类(Eurasian teal, Eastern spot-billed duck, Mallard, Northern pintail)采集粪便样本;通过线粒体细胞色素氧化酶(COI)和染色质结构域解旋酶DNA结合(CHD)基因进行宿主物种鉴定;使用靶向RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)基因保守区域的巢式PCR进行冠状病毒检测;对阳性样本进行测序和系统发育分析。
冠状病毒检测与阳性率
研究结果显示,在2,868份样本中,共有28份(0.97%)检测到冠状病毒RNA。γ冠状病毒(γ-CoV)和δ冠状病毒(δ-CoV)的检出率分别为0.59%(17株)和0.38%(11株)。从宿主物种分布来看,东方斑嘴鸭的携带率最高(1.9%),其次是绿头鸭(0.56%)、北琵鹭(0.7%)和欧亚鹌(0.4%)。
序列同源性分析
新发现的γ-CoV毒株之间的核苷酸同源性为79.2%-99.4%,氨基酸同源性为88%-100%;而δ-CoV毒株的核苷酸同源性为72.5%-100%,氨基酸同源性为83.8%-100%。值得注意的是,γ-CoV与δ-CoV之间的同源性低于60%,表明这两类冠状病毒存在显著的遗传差异。
系统发育与分类地位
通过基于部分RdRp基因序列的系统发育分析发现:17株γ-CoV被分为两个亚属——Igacovirus(与Duck-CoV 2714相似)和Brangacovirus;11株δ-CoV全部属于Buldecovirus亚属。其中7株δ-CoV(2019-2020年检出)与在中国发现的4株常见喜鹊冠状病毒株(HNU1-1、HNU1-2、HNU2、HNU3)具有97%的相似性;另外4株(2017-2018年检出)聚集在Buldecovirus亚组的第1分支。
宿主范围与跨物种传播证据
研究发现,所有新鉴定的γ-CoV毒株与其最接近的参考毒株都来自鸭科鸟类同一家族,而δ-CoV毒株的最近参考毒株则来自不同物种,这表明δ-CoV具有更广泛的宿主范围。特别重要的是,研究发现了禽类δ-CoV与猪δ冠状病毒(Porcine Deltacoronavirus, PDCoV)之间存在遗传联系的证据,这支持了冠状病毒在不同物种间跳跃传播的可能性。
该研究的结论部分强调,这是首次在韩国野生鸟类中检测到δ冠状病毒,填补了该国在野生动物冠状病毒监测方面的重要空白。研究发现不仅证实了γ-CoV和δ-CoV在韩国野生鸟类中的循环,更重要的是揭示了δ-CoV的遗传多样性和其跨物种传播潜力。
讨论部分指出,γ冠状病毒主要包含禽传染性支气管炎病毒(IBD)及其相关病毒,偶尔在海洋哺乳动物中发现;而δ冠状病毒不仅存在于鸟类,也存在于哺乳动物(包括猪)中。值得注意的是,研究检测到的7株δ-CoV与中国发现的HNU毒株高度相似,表明候鸟在冠状病毒传播中可能起重要作用。最近关于海地儿童感染猪δ冠状病毒的报道进一步凸显了这类病毒的公卫健康意义。
这项长期监测研究的意义在于:首先,扩展了我们对禽类冠状病毒多样性的认识;其次,为理解冠状病毒在鸟类与哺乳动物间的传播动力学提供了重要数据;第三,强调了继续监测野生鸟类冠状病毒的必要性,以便更好地评估和管理潜在的人畜共患病风险。研究人员建议未来采用更全面的非靶向下一代测序(NGS)技术来克服当前PCR检测方法的局限性,从而更准确地评估冠状病毒的多样性。
总之,这项研究不仅提供了韩国野生鸟类中冠状病毒的首个系统性 surveillance 数据,而且为理解冠状病毒的进化、传播和跨物种跳跃机制提供了重要见解,对预防未来人畜共患病疫情具有重要价值。
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