《Archives of Virology》：Diverse novel and avian-associated viruses in the ileal viromes of Northern Mockingbird (Mimus polyglottos)
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为解决野生鸟类病毒组认知不足、评估新发人畜共患病风险的问题，研究人员利用宏转录组学技术首次对德州地区北方嘲鸫回肠病毒组进行了表征。研究组装了43种病毒的高质量基因组，其中38种为新病毒，并鉴定出三种具有潜在流行病学意义的新型禽类相关病毒（Picornaviridae, Hepeviridae, MaRNAV-8）。该研究为理解病毒多样性、传播网络及新发病原体风险提供了重要基线。
病毒是地球上最丰富、最多样化的生物实体，但我们对全球病毒多样性的了解仍非常有限。国际病毒分类委员会目前仅确认了不到2万种病毒物种，而全球病毒种类的预估数量在1000万到10亿之间，其中估计有167万种未知病毒可能感染鸟类和哺乳动物，且多达一半具有人畜共患病的潜力。近年来，高致病性禽流感和西尼罗河病毒等公共卫生危机，突显了与鸟类相关病毒的重要性。然而，既往研究多集中于泄殖腔、粪便或咽部样本，对野生鸟类小肠（特别是回肠）病毒组的研究在很大程度上被忽视了。小肠是复制病毒多样性的重要场所，许多病毒具有高度的致病性。因此，揭示和表征小肠中隐藏的丰富病毒多样性，对于识别高风险病毒谱系、自然宿主以及重要的人-野生动物界面至关重要。
北方嘲鸫是一种在北美广泛分布的杂食性鸟类，在德克萨斯州尤为常见，栖息于城市、农业、半自然和自然等多种生境。由于其在重要的人类-环境-野生动物界面的普遍存在，它可作为病毒监测的有效哨兵物种。发表在《Archives of Virology》上的这项研究，旨在通过宏转录组测序，首次对北方嘲鸫的回肠病毒组进行表征，为理解该物种的病毒群落和致病谱系建立基线，并在此基础上进一步研究影响病毒传播网络和人畜共患病风险的因素。
研究人员开展此项研究主要运用了以下几项关键技术方法：首先，于2021年6月在德克萨斯州四个地点采集了25只北方嘲鸫的回肠内容物作为样本。随后，使用ZymoBIOMICS DNA/RNA Miniprep Kit提取总RNA，并利用QIAGEN FastSelect rRNA 5S/16S/23S Kit进行核糖体RNA去除。接着，使用NEBNext Ultra II RNA Library Preparation Kit构建文库，并在Illumina HiSeq 4000平台上进行双端测序。最后，通过包括fastp、KneadData、MEGAHIT、Trinity、SPAdes、DeepMicroClass、geNomad、CheckV、DIAMOND、MEGAN以及IQ-TREE 2等在内的一整套生物信息学流程，对数据进行质量过滤、宿主序列去除、de novo组装、病毒筛选、质量评估、分类学鉴定和系统发育分析。
研究结果
禽类相关病毒
Picornaviridae (小核糖核酸病毒科)
从样本TX21038中组装出一株新的Picornaviridae病毒基因组。系统发育分析显示，该病毒与在澳大利亚采集的鹩哥Hepatovirus(肝炎病毒属) 以及在新西兰采集的知更鸟Hepatovirus构成一个支系，并位于一个包含哺乳动物病原体Hepatovirus A– I和禽类病原体Tremovirus(禽脑脊髓炎病毒) 的强支持支系内部。其与最近亲的鹩哥Hepatovirus在P1区域的氨基酸序列差异达38.70%，超过了ICTV设定的物种分界标准(>30%)，提示这可能是一种新发现的北方嘲鸫病原体。该病毒基因组含有典型的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)催化残基和保守结构域。
Hepeviridae (戊型肝炎病毒科)
从样本TX21064中组装出一株新的Hepeviridae病毒基因组。该病毒与在西班牙采集的欧亚鸲Hepevirus、在中国采集的蜈蚣Hepevirus等形成一支，其与最近亲的La Herreria hepevirus在ORF1多聚蛋白上的差异达59.10%。该病毒同样含有Hepelivirales(戊肝病毒目) RNA病毒RdRp的核心结构域保守基序。尽管其病理学意义未知，但该科成员包含肝炎E病毒(HEV)。
Matryoshka RNA病毒
从样本TX21075中de novo组装出一株新的Matryoshka RNA病毒，命名为MaRNAV-8。系统发育分析表明，MaRNAV-8与MaRNAV-4和MaRNAV-5构成姊妹关系。通过参考基因组引导的组装，在另外两个样本(TX21074和TX21096)中也发现了完整的MaRNAV-8基因组。对组装体的筛查发现，所有产出MaRNAV-8病毒基因组的样本均检测到血孢子虫(Haemosporida) 18S序列，主要为Haemoproteus(血变形虫属) 和Plasmodium(疟原虫属)。这进一步支持了这类病毒与血孢子虫寄生虫之间的嵌套式病毒-寄生虫-载体-脊椎动物宿主关系。
其他病毒
节肢动物相关病毒
研究发现了丰富的节肢动物相关病毒，其中以Dicistroviridae(双顺反子病毒科) 家族最为常见，共鉴定出9个病毒基因组，其中6个为新病毒。此外，还鉴定出来自Chuviridae、Polycipiviridae、Iflaviridae、Solinviviridae和Permutotetraviridae家族的新型病毒。值得注意的是，发现了与入侵红火蚁(Solenopsis invicta)相关的病毒，包括SIV1 (Dicistroviridae)、SIV2 (Polycipiviridae)以及此前仅在阿根廷报道过的SIV9 (Dicistroviridae)，后者是其在北美的首次报道。
真菌相关病毒
鉴定出来自Mitoviridae(线粒体病毒科) 和Narnaviridae(裸露病毒科) 家族的病毒，包括已知的贵阳类线粒体病毒11和新的病毒株。
植物相关病毒
鉴定出5个属于Solemoviridae家族的新病毒，其中一个属于Sobemovirus(南方菜豆花叶病毒属)。Solemoviridae成员主要感染植物，包括重要的经济作物。
附加病毒
此外，研究还发现了属于Tymoviridae(芜菁黄花叶病毒科)、Rhabdoviridae(弹状病毒科) 以及未分类的Orthornavirae(正核糖核酸病毒界) 和Riboviria(核糖核酸病毒域) 的病毒，其中多数为新病毒。
研究结论与讨论
本研究的核心结论是，通过对德州北方嘲鸫回肠病毒组的首次表征，揭示了一个极其丰富且高度新颖的病毒群落。在组装的43种病毒物种中，有38种(88%)为新病毒，它们分别与禽类、节肢动物、植物和真菌等相关。其中，三种新型禽类相关病毒——属于Picornaviridae和Hepeviridae家族的病毒以及新的MaRNAV-8——具有潜在的流行病学重要性。
Picornaviridae病毒作为“禽类肝炎病毒支系”的一员，与具有显著致病潜力的哺乳动物肝炎病毒和禽类Tremovirus(引起禽脑脊髓炎) 亲缘关系密切，提示其可能是一种新发现的禽类病原体，对于理解肝炎病毒的起源和传播途径具有重要意义。Hepeviridae病毒的发现扩展了我们对这一包含肝炎E病毒的病毒家族多样性的认识，尽管其确切宿主和病理意义尚不明确。MaRNAV-8的发现及其与血孢子虫的共现关系，为理解这类独特的“套娃式”病毒-寄生虫-载体-脊椎动物宿主的复杂关系提供了新的例证，对于研究寄生虫进化、适应性和媒介能力具有潜在影响。
研究发现的绝大多数其他病毒（节肢动物、植物、真菌相关病毒）很可能通过食物链进入鸟类体内。例如，在北方嘲鸫回肠中检测到的多种红火蚁病毒，直接反映了蚂蚁是该鸟类饮食的重要组成部分。这一发现凸显了将鸟类肠道内容物作为病毒监测样本的前瞻性价值，它可以作为一种间接手段，来发现和表征环境中（尤其是猎物物种中）循环的病毒，包括那些具有医学和兽医学重要性的潜在病原体。
本研究的重大意义在于，它为北方嘲鸫乃至更广泛的野生鸟类病毒组建立了重要基线。研究所揭示的巨大病毒“暗物质”表明，区分潜在病原体、共生微生物群与食物相关病毒仍然充满挑战。在缺乏有效培养方法的情况下，通过系统监测来量化病毒流行率、表征遗传多样性并阐明进化关系，对于理解潜在病毒病原体的流行病学和病因学至关重要。该研究强调，通过食物网以及种间和捕食者-猎物相互作用来追踪病毒，特别是在土地利用变化、人与野生动物互动增加的区域，可以加深对病毒传播和潜在人畜共患病风险的理解。这为未来评估新发兽医和医学重要病原体的风险提供了关键目标和研究方向。
