《Scientific Reports》：The expanding H5N1 avian influenza panzootic causes high mortality of skuas in Antarctica
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本文聚焦H5N1高致病性禽流感病毒（HPAIV）入侵南极造成的生态威胁。研究团队通过跨学科考察，首次在南极贼鸥群体中确诊H5N1 HPAIV引发大规模死亡事件。研究综合运用病毒学、病理学等技术，证实该病毒对南极海鸟种群构成严重威胁，为极地传染病监测提供关键科学依据。
当洁白冰川上出现成群的鸟类尸体，南极这片地球最后的净土正面临前所未有的生物安全挑战。2023年，高致病性禽流感病毒（HPAIV）H5N1亚型（分支2.3.4.4b）突破地理屏障入侵南极，极地生态系统拉响警报。虽然前期研究通过病毒核酸检测提示H5N1的存在，但缺乏死亡事件与病毒感染的直接因果证据。更令人担忧的是，南极贼鸥种群数量本就稀少，全球仅存5000-8000对南极贼鸥和约7000对棕贼鸥，任何疫情冲击都可能造成不可逆的种群衰退。
为解开南极野生动物死亡谜团，国际研究团队于2024年3月开展“HPAI Australis”极地考察。考察队深入南极半岛和威德尔海的10个地点，系统调查野生动物异常死亡事件。在喙岛（Beak Island），研究人员发现了46具贼鸥尸体，其中包括18只南极贼鸥和28只未确定种类的贼鸥。通过严谨的尸检和实验室分析，团队首次确认H5N1 HPAIV是导致贼鸥大规模死亡的真凶。
研究采用多学科交叉方法：现场快速检测结合实验室精准分析，尸体解剖配合组织病理检查，环境样本监测辅以分子生物学验证。特别关注贼鸥等关键物种的样本采集，包括脑组织、肺脏等重要器官。针对南极恶劣环境优化实验流程，确保样本质量可靠。
病毒学与细菌学分析结果
通过实时荧光定量逆转录PCR（RT-qPCR）检测，在13只死亡贼鸥的多种组织中检出H5N1 HPAIV RNA。病毒载量最高出现在脑组织（平均40-Cq值为21.4±5.7），显著高于气管拭子（16.3±2.9）和口咽拭子（11.1±6.3）。所有阳性样本均检测到多重碱性裂解位点（MBCS）序列PLREKRRKR/GLF，这是高致病性毒株的分子标志。值得注意的是，在希望湾（Hope Bay）和保利特岛（Paulet Island）的贼鸥中同时检测到多杀性巴氏杆菌（Pasteurella multocida），表明禽霍乱也是重要死因。
死亡贼鸥的宏观发现
46只死亡贼鸥中普遍观察到异常姿势：15只出现角弓反张（头颈后仰），8只出现斜颈（颈部扭曲），32只翅膀伸展。这些症状虽与H5N1感染相关，但并非该病毒特有，因为禽霍乱感染的贼鸥也表现类似症状。尸检显示多数贼鸥胃部空虚，提示死前已无法正常觅食。
组织病理学发现
免疫组织化学（IHC）检测显示，6只H5N1阳性贼鸥的神经元和胶质细胞均存在病毒抗原。病毒抗原分布与组织病变共定位：脑部病毒表达与神经元坏死相关；肺部病毒表达与水肿、纤维素渗出共存；胰腺外分泌腺细胞病毒表达与坏死病变同步。这种多器官受累模式符合HPAIV系统性感染特征。
环境样本分析
从活体贼鸥采集的84份环境粪便样本均未检出H5N1病毒RNA，表明病毒在看似健康群体中传播有限。空气、水和土壤等环境介质样本也未检出多杀性巴氏杆菌，提示细菌传播可能主要通过直接接触。
其他物种检测结果
在阿德利企鹅和巴布亚企鹅中检测到低水平H5N1病毒RNA，但病理学证据表明饥饿、创伤等是其主要死因。南方大海燕（Macronectes giganteus）的一例粪便样本检出病毒阳性，提示该物种可能是病毒传播的潜在载体。
本研究确证H5N1 HPAIV已在南极半岛多个地理位点（最远相距50公里）的5个物种中传播，包括贼鸥、企鹅和海燕。病毒对贼鸥表现特别强的致病性，可引起急性死亡和多器官坏死。研究强调跨学科监测对极地传染病预警的重要性，贼鸥作为南极生态系统关键物种，既是病毒受害者也是潜在传播媒介。随着气候变暖和人类活动增加，极地生态系统面临日益严峻的疾病威胁，此项研究为南极生物安全保护提供了科学基础。
研究团队采用的核心技术方法包括：现场快速抗原检测（FASTest? AIV Ag试纸条）、实时荧光定量PCR（RT-qPCR）用于病毒RNA检测和细菌DNA定量、Sanger测序确认病毒裂解位点、免疫组织化学（IHC）检测病毒抗原、原位杂交（ISH）技术定位病原体、组织病理学分析病变特征。样本来源涵盖南极多个地区的野生动物尸体和环境样本。
病毒分布与载量特征
在喙岛发现的死亡贼鸥中，病毒RNA在所有检测组织中均呈阳性，表明系统性感染。脑组织病毒载量最高，支持神经侵袭性是该毒株的突出特征。病毒载量水平与病变严重程度正相关，脑部病毒载量达23.4±2.5（40-Cq值）的个体呈现典型病毒性脑炎病变。
病原学确认
通过M1基因、H5血凝素基因和N1神经氨酸酶基因的多重RT-qPCR检测，确保病毒分型准确性。对血凝素基因裂解位点测序，发现PLREKRRKR/GLF序列，这是H5N1高致病性毒株的分子标志。
混合感染情况
希望湾和保利特岛的贼鸥存在H5N1病毒与多杀性巴氏杆菌混合感染。病毒载量较低（+至++）而细菌载量较高（++至+++）的个体，更可能死于禽霍乱而非禽流感，体现准确诊断需要多病原体同步检测。
物种易感性差异
贼鸥表现对H5N1病毒高度易感，而企鹅虽可携带病毒但较少发生急性死亡。这种差异可能与物种免疫特性、病毒受体分布有关，具体机制需进一步研究。
环境传播因素
低温环境（-15至+5°C）可能延长病毒在尸体和环境中的存活时间。贼鸥群居习性、共用水源等行为增加接触传播风险，淡水湖可能成为病毒传播热点区域。
研究结论强调H5N1 HPAIV已在南极建立牢固传播链，对本地野生动物构成持续威胁。贼鸥作为南极生态系统指示物种，其种群动态反映病毒传播强度。未来需加强极地野生动物疾病监测，结合分子流行病学与生态学研究，制定有效保护策略。气候变化背景下，极地传染病防控已成为全球生物安全体系不可或缺的环节。
