您好，欢迎访问开博网站！
您好，欢迎访问开博网站！
集团动态
联系开博
发布日期：2024-09-18 作者：开博
的频率正在显著增添
若何精准猜测和预告动物源新发流行症是关系绿色健康养殖与公共卫生防控的主要科学问题
复旦年夜学公共卫生学院
粟硕传授团队与合作者
应用前沿交叉研究方式
揭露多种哺乳动物宏基因组数据中的
病毒基因组构成、生态学特点
与跨物种传布纪律
在“统一健康”理念下
为构建人-动物-情况一体化
多维度新发流行症猜测预警系统
奠基主要数据根本
功效在北京时候9月4日以题为
“Farmed fur animals harbor viruses
with zoonotic spillover potential”的研究长文
在《天然》杂志（Nature）颁发
聚焦养殖哺乳动物
发现潜伏“风险”病毒
21世纪以来，人类屡次履历由动物源新发流行症原激发的年夜风行疫情。2014年西非埃博拉病毒疫情、2015年寨卡病毒在南美爆发并舒展全球，和近期发源非洲的猴痘疫情等，接连不竭地给全球公共卫生系统带来严重挑战。
据报导，跨越70%的人畜共患疾病源自野活泼物。跟着全球城市化历程加快，密集的城郊生齿、集约化养殖、便捷观光和情况转变等社会生态身分促使新发流行症频发。这些流行症常由动物激发，并在人畜紧密亲密接触、非洲南美洲一些卫生前提欠安的地域闪现，公共卫生防地前置需求燃眉之急。
虽然先前年夜量碎片化的研究提醒部门养殖哺乳动物具有携带人兽共得病毒的潜力（https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28284614/），但哺乳动物种类多样，除传统六畜外，缺少对其他养殖哺乳动物多地区、多类群、跨物种等分歧维度内的综合病毒组发掘与跨标准信息整合研究。当前这些动物的病原生态学与风行病学数据存在较年夜空白，制约了新发流行症疫情的精准防控。
“我们的研究但愿弥补当前对动物携带微生物的认知空白，特别是养殖哺乳动物。”粟硕暗示，年夜大都人类病毒都源主动物传布，但事实哪些动物携带何种病毒、这些病毒将来是不是会对人类组成潜伏要挟，今朝仍存在较年夜不肯定性。“假如能提早监测和预告这些病毒，并摆设包罗疫苗研发在内的综合防控办法，这对新发流行症关隘前移、保障人类健康相当主要。”
团队对来自5个动物目标哺乳动物进行了系统的宏基因组研究，判定了125种病毒基因组，此中39种可推定为新的病毒种，丰硕了养殖哺乳动物携带病毒的种类（图1）。利用生态学地舆散布、进化动力学、公共年夜数据等多学科交叉方式，团队遴选出诺如病毒、盖塔病毒等多种频仍产生“宿主跳跃”的潜伏“风险”病毒，解析其跨物种传布纪律，并从空间聚类、动物类群、种群、组织等多维度揭露了潜伏“风险”病毒的生态学与风行病学特点。
图1：哺乳动物携带RNA病毒的多样性
多学科交叉
寻觅病毒检测阐发新方式
下一代测序手艺的成熟鞭策了全球基因组学的发掘与同享历程，在既往的组学研究中，研究人员凡是按物种或采样地址进行混样，从而初步解析病毒多样性。但是，传统的夹杂样本测序没法清楚揭露个别之间或生态系统中分歧构成部门之间的关系，还存在样本首要集中在粪便、难以辨别情况污染等问题。另外，低品貌病毒面对基因组碎片化、片断化的挑战，夹杂样本难以实现病毒片断的精准分类，年夜年夜制约了病毒基因组的获得。
针对这些局限，团队设计了单组织单样本的建库策略，实现了在个别程度解析病毒共传染和更活络的发掘低品貌病毒。研究在166个单组织文库里判定到2种以上的病毒，发现星状病毒、藐小病毒等与其他病毒频仍产生共传染。经由过程对低品貌病毒片断的精准拼接，避免了真阳性病毒因品貌阈值而被过滤，实现了多个病毒的90%基因组完成度（图2）。
“我们采取的新方式可以切确地在个别层面解析病毒共传染状态，并能更活络地检测低品貌病毒，揭露出动物组织器官、个别甚至群体间的多条理病原散布环境，从而取得更加丰硕和高分辩率的数据。”粟硕介绍。这意味着研究人员能取得加倍注意的阐发成果、进行更深切的统计学阐发，从而揭露分歧标准上的病原生态学问题。
图2：哺乳动物的高分辩率病毒组
研究团队的跨学科交叉研究方式，为其他新病发原体的风险评估建立了典范，为构建多维度新发流行症风险评估系统奠基了根本。这不但对公共卫生范畴发生深远影响，同时也为病毒学、生态学等相干范畴供给了新的研究视角和方式指引。
在快要三年的研究进程中，团队面对的最年夜挑战在在海量宏基因组数据的处置与阐发。“阐发这些数据需要过硬的生物信息学能力。我们要从海量的原始数据中挑选出病毒旌旗灯号，并肯定哪些是真实的病毒序列。”粟硕率领团队构建高效的一体化宏病毒组注释管道，用在数据清洗、病毒辨认和生物信息学阐发，成功霸占这一困难。
丰硕病毒本底数据，为新病发毒猜测预警供给支持
研究取得的病毒数据，丰硕了哺乳动物的病毒本底数据，经由过程揭露养殖哺乳动物体内病毒的复杂构成，摸索病毒跨物种传布的潜力，该研究强调了将公共卫生平安防地前移的主要性。
“现阶段潜伏风险病原体并没有公共卫生风险，但对那些在动物中已表示出较高风行趋向的病原体，该当增强其在动物中的监测和防控。”粟硕暗示，盖塔病毒已在我国多种养殖和野活泼物中被监测到，具有频仍跨物种传布能力，应增强对盖塔病毒的监测并尽早贮备动物疫苗，保障动物健康养殖和预防其潜伏跨物种传布风险。
最近几年来，复旦年夜学粟硕团队致力在利用多学科交叉手艺进行新病发毒综合防控研究。此前团队已在《细胞》（Cell）杂志颁发多篇论文，揭露了哪些动物携带和可能传布风险病原，会商了针对公共卫生防控在将来可采取的宏基因组和多种交叉研究全新监测方式。2024年8月，团队应邀在Cell上颁发对全球高致病性禽流感A（H5N1）疫情防控的不雅点（https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(24)00784-开博体育0）。文章针对H5N1在美国奶牛场爆发且呈现突变病毒（PB2-E627K）外溢到四名奶牛场工人的案例，强调了养殖动物是除禽类之外的人类传染的潜伏火线，提出了在情况-动物-人类界面上跨学科研究、全景监测防控禽流感病毒的前沿不雅点。
图3：课题组研究生尽力冲破研究瓶颈
研究团队年青而富有活力，论文的前三位配合第一作者均是课题组在读研究生。下一步，团队将继续聚焦在人和动物新病发毒的猜测预告和综合防控研究，将病毒宏基因组等新手艺与传统的风行病学数据、情况和生态身分相连系，并针对研究瓶颈按需求开辟新的生物信息阐发方式，力争为流行症防控和公共卫生平安供给更有力的科学支持。
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07901-3
（原题：宏基因组研究新冲破！复旦Nature+1）
特殊声明：本文转载仅仅是出在传布信息的需要，其实不意味着代表本网站不雅点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或小我从本网站转载利用，须保存本网站注明的“来历”，并自大版权等法令责任；作者假如不但愿被转载或联系转载稿费等事宜，请与我们联系。