它们为何频繁发生“宿主跳跃”

近年来，伪狂犬、猴痘等病毒从动物向人类外溢，引发新发传染病甚至全球大流行的频率正在显著增加，公共卫生防线前置需求迫在眉睫。“如何精准预测和预报动物源新发传染病”是关系绿色健康养殖与公共卫生防控的重要科学问题。复旦大学公共卫生学院粟硕教授团队与合作者运用前沿交叉研究方法，揭示多种哺乳动物宏基因组数据中的病毒基因组成、生态学特征与跨物种传播规律，在“同一健康”理念下，为构建人—动物—环境一体化多维度新发传染病预测预警体系奠定重要数据基础。相关成果于9月4日在《自然》（Nature）杂志发表。

可推定39种新病毒种

已有研究提示，部分养殖哺乳动物具有携带人兽共患病毒的潜力。但哺乳动物种类多样，病原生态学与流行病学数据存在较大空白，制约了新发传染病疫情的精准防控。“我们希望填补当前对动物携带微生物的认知空白，尤其是养殖哺乳动物。”粟硕表示，对于哪些动物携带何种病毒、这些病毒未来是否会对人类构成潜在威胁，目前仍存在较大的不确定性，“提前监测和预报这些病毒并部署包括疫苗研发在内的综合防控措施，对于新发传染病关口前移、保障人类健康至关重要。”

团队对来自5个动物目的哺乳动物作了系统的宏基因组研究，鉴定了125种病毒基因组，其中39种可推定为新的病毒种，丰富了养殖哺乳动物携带病毒的种类；使用生态学地理分布、进化动力学、公共大数据等多学科交叉方法，遴选出诺如病毒、盖塔病毒等多种频繁发生“宿主跳跃”的潜在“风险”病毒，解析其跨物种传播规律，并从空间聚类、动物类群、种群、组织等多维度，揭示了潜在“风险”病毒的生态学与流行病学特征。

探索跨物种传播潜力

传统方法无法清晰揭示个体之间或生态系统不同组成部分之间的关系，还存在样本主要集中于粪便、难以区分环境污染等问题，也难以实现病毒片段的精准分类。

针对这些局限，团队设计了单组织单样本的建库策略，实现了在个体水平解析病毒共感染以及更灵敏挖掘低丰度病毒。研究在166个单组织文库里鉴定到2种以上病毒，发现星状病毒、细小病毒等与其他病毒频繁发生共感染。

“新方法可以精确地在个体层面解析病毒共感染状况，并能更灵敏地检测低丰度病毒，揭示出动物组织器官、个体乃至群体间的多层次病原分布情况，从而获得更为丰富和高分辨率的数据。”粟硕介绍。这意味着研究人员能获得更加细致的分析结果、进行更深入的统计学分析，从而揭示不同尺度上的病原生态学问题。

近3年的研究过程中，团队以过硬的生物信息学能力从海量的原始数据中筛选出病毒信号，并确定哪些是真正的病毒序列。研究获得的病毒数据丰富了哺乳动物的病毒本底数据，通过揭示养殖哺乳动物体内病毒的复杂组成，探索病毒跨物种传播的潜力。

“现阶段潜在风险病原体并没有公共卫生风险，但对于那些在动物中已经表现出较高流行趋势的病原体，应当加强其在动物中的监测和防控。”粟硕表示，盖塔病毒已在我国多种养殖和野生动物中被监测到，具有频繁跨物种传播能力，应该对其加强监测并尽早储备动物疫苗，保障动物健康养殖以及预防潜在的跨物种传播风险。

本报记者 易蓉