H5N1高致病性禽流感在南印度洋亚南极岛屿的环极传播及其对海洋哺乳动物和鸟类的跨物种传播威胁

本刊推荐：为应对高致病性禽流感H5N1 clade 2.3.4.4b全球大流行对亚南极野生动物的威胁，研究人员开展了针对南印度洋克罗泽和凯尔盖朗群岛的病毒溯源与传播机制研究。通过系统采样与基因组分析，发现病毒系独立从南乔治亚岛远距离传入，存在频繁的跨物种传播，并首次在南象海豹中检测到抗H5抗体反应。该研究揭示了病毒环极传播路径，为南极洲及澳大利亚等未感染地区的风险预警提供了关键科学依据。

　　

近年来，高致病性禽流感（HPAI）H5N1病毒 clade 2.3.4.4b 引发了史上最大规模的动物疫情，影响了从鸟类到哺乳动物的多种宿主，并蔓延至除大洋洲外的所有大陆。尤其令人担忧的是，这种病毒对野生动物的影响日益显著，特别是在南半球极地及亚南极地区，这些区域聚集了数以千万计的海鸟和海洋哺乳动物，它们高度密集的繁殖行为使得疫情一旦传入便可能引发灾难性死亡事件。2023年10月，H5N1病毒首次出现在南极洲和周边亚南极岛屿，从南美洲最南端蔓延至福克兰群岛和南乔治亚岛，对当地海豹和海鸟种群造成了毁灭性打击。科学界因此高度关注该病毒进一步扩散至南印度洋亚南极群岛的风险，这些岛屿不仅生物多样性丰富，且多数物种分布狭窄、种群脆弱，一旦疫情暴发，后果不堪设想。

2024年10月，位于南印度洋的法国克罗泽群岛和凯尔盖朗群岛相继出现南象海豹和多种海鸟异常死亡事件。由法国国家科学研究中心（CNRS）、蒙彼利埃大学及ANSES等机构组成的研究团队迅速响应，对死亡个体进行采样并开展分子检测与基因组测序，成功确认了HPAI H5N1 clade 2.3.4.4b病毒的存在。该项研究近日发表于《Nature Communications》，首次揭示了该病毒在这一区域的传播来源、路径及其跨物种传播特征，为理解病毒环极传播机制及制定保护措施提供了关键依据。

研究人员运用了多种关键技术方法开展本项研究。包括现场采样与快速抗原检测、定量逆转录聚合酶链反应（qRT-PCR）病毒检测、全基因组测序（Illumina NextSeq2000平台）、贝叶斯系统发育与地理传播分析（BEAST软件）、血清学ELISA检测（使用ID Screen? Influenza H5抗体竞争检测试剂盒）以及分子标记分析（FluMut工具）。样本来源为2024年10–12月在克罗泽和凯尔盖朗群岛采集的海豹和海鸟尸体脑拭子及血液样本。

描述性流行病学

研究团队在克罗泽群岛的Petite Manchotière和Baie Américaine海滩首次发现南象海豹幼崽大规模死亡，死亡率超过50%，并蔓延至成年海豹、王企鹅、褐贼鸥、雪鹱等物种。尸检显示动物出现抽搐、结膜炎、鼻腔分泌物等临床症状，王企鹅还呈现心包出血与广泛组织炎症。凯尔盖朗群岛于11月发现类似疫情，死亡个体包括海豹幼崽、褐贼鸥和kelp gull。病毒检测显示，91%的样本qRT-PCR呈阳性，快速抗原检测与分子结果高度一致。研究表明，清道夫行为（如贼鸥和巨海燕摄食尸体）可能加速病毒传播。

系统发育分析

基因组进化分析表明，病毒属2.3.4.4b分支基因型B3.2，平均进化速率为4.9×10^–3 substitutions/site/year。系统发育地理学重建显示，病毒系从阿根廷传入南乔治亚岛，随后独立扩散至克罗泽和凯尔盖朗群岛，而非更近的南非地区。两次传播事件均存在约一年的“未采样空白期”，暗示病毒可能通过长距离动物移动（如海鸟迁徙）实现跨洋传播。多物种混合聚类（海豹、企鹅、贼鸥等）表明病毒存在频繁跨物种传播，这与清道夫行为和混合种群聚集密切相关。

分子标记

病毒序列携带HA蛋白S133A、S154N、T156A等突变，可增强与人型受体结合能力。一例南象海豹样本检出PB2蛋白E627K突变（哺乳动物适应标志），另一王企鹅样本存在混合感染（E627/E），提示病毒在传播中可能获得潜在 zoonotic 特性。

血清学分析

对2018–2023年成年南象海豹血浆样本的ELISA检测未发现H5抗体，而2024年疫情中26只无症状幼崽内有2只呈现高效价抗H5抗体，证实部分个体可激发体液免疫反应并可能存活。

结论与讨论

本研究首次证实HPAI H5N1 clade 2.3.4.4b病毒通过独立传播事件抵达南印度洋亚南极群岛，源头极可能为南乔治亚岛。长距离传播机制可能与海鸟（如巨海燕和贼鸥）的环极移动密切相关，而非海豹。病毒在本地呈现明显的跨物种传播特征，尤其通过清道夫行为加速扩散。血清学证据表明部分南象海豹可产生免疫应答，为种群存活带来一线希望。

该研究强调了对亚南极地区开展持续基因组监测的必要性，揭示了病毒向澳大利亚、新西兰等未感染地区扩散的风险。此外，多物种混合感染簇的出现提示需进一步研究传播链与病毒适应性进化机制。这些发现对保护世界遗产级生态系统、预测疫情扩散及制定野生动物防疫策略具有重大科学和公共卫生意义。