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当前位置: 首页» 新闻快讯 【美国国家科学院院刊】真人菲律宾金百利国际田怀玉团队:绘制病毒“社交网络圈”或有效预测禽流感 发布时间:2020-03-06 13:04:00.0

  近日,湖南省、四川省接连发生家禽感染H5N1、H5N6亚型高致病性禽流感疫情。这两起疫情导致了2万余只家禽被扑杀,造成了巨大的经济损失。禽流感因其在家禽中的广泛传播、禽传人的能力、以及人感染后的高致死率(约50%),已经成为公共卫生的一大重要威胁。我国更是把人感染高致病性禽流感列为乙类传染病,并按照甲类管理,和SARS、新冠肺炎属于同一级别。禽流感病毒有多种亚型,其中在我国流行较广、影响较大的亚型有H5N1、H5N6、H7N9等。

  为了揭示我国流行的禽流感病毒在家禽中的传播规律,金百利国际app师范大学全球院田怀玉实验室联合中国疾病预防控制中心国家流感中心、鲁汶大学、加州大学洛杉矶分校、中国科学院、山东第一医科大学、华南农业大学、中国林业科学研究院全国鸟类环志中心、奥斯陆大学、牛津大学等国内外研究团队,对我国H5N1、H5N6、H7N9亚型禽流感在家禽中的传播及与活禽贸易的联系进行了研究。相关成果以直接投稿形式(Direct Submission),金百利国际app师范大学为第一及通讯单位发表在美国国家科学院院刊(PNAS)。

  禽流感是如何传播的?从1996年在广东省第一次暴发的H5N1禽流感后,禽流感病毒已经在我国家禽中流行了20多年,并在全国各省均有出现疫情。以往研究证实,禽流感病毒是从其自然宿主野生水鸟传播到家禽的,而人通过直接或间接接触家禽感染禽流感病毒。我们过去的研究工作已经揭示了亚洲的候鸟迁徙网络对禽流感病毒的传播作用(Tian et.al, PNAS 2015),然而对禽流感通过家禽运输在我国的传播过程缺乏全面了解。

   

  候鸟迁徙传播禽流感                         活禽贸易传播禽流感

  摄影:张国钢                               摄影:余鹏博

  活禽贸易和禽流感有什么关系?除野鸟迁徙外,活禽贸易一直被认为是禽流感病毒在各地的家禽间进行扩散的另一重要因素。尤其是在我国复杂的家禽养殖和贸易产业链的情况下,缺少生物安全措施的后院养殖、活禽市场一直是禽流感病毒在家禽间传播的温床。以往的流行病学研究和针对活禽市场及养殖户的抽样调查,已经发现在国内部分地区,本地的活禽贸易和禽流感的发病有一定的联系。如果我们能将研究范围扩大到全国范围的活禽贸易对禽流感病毒传播的影响,那么在四川和湖南暴发禽流感之后,或许可以针对性地对一些重点省市采取防控措施。我们的研究表明,我国禽流感病毒的传播受到活禽贸易的影响,并且同样可以分为5个区域(活禽贸易群体LPTC,图1),每个区域内的活禽贸易和病毒传播比起区域之间都更为频繁。

  

  图1 活禽贸易网络和活禽贸易社团

  活禽贸易是如何影响禽流感传播的?为了分析可能的影响机制,我们引入网络科学中的社团结构检测方法,解构活禽贸易网络,发现了图1中的区域性结构。相同颜色的省份代表了同一个群体,也代表了它们之间的活禽贸易更密切。值得注意的是,这些群体和地理区域划分相互映照,比如LPTC-1对应了珠三角地区,LPTC-2代表了长三角地区,LPTC-3对应了东北三省,LPTC-4对应了北方地区,LPTC-5对应了西部地区。同时,通过H5N1、H5N6、H7N9亚型禽流感病毒HA基因序列推断出各省份间病毒传播和进化历史后,发现活禽贸易的这个区域性结构也能很好地解释病毒在全国范围的传播规律(图2)。更进一步的定量分析发现,在相同的活禽贸易群体内,病毒的平均传播速率要高于不同贸易区域间的传播速率。也就是说,我们可以猜测在某一个省份发生的家禽禽流感暴发,通过活禽贸易更有可能首先传播到同一贸易群体的地区。

  

  图2 H5N1、H5N6、H7N9的病毒在各活禽贸易区域间的进化和传播历史

  【研究意义和政策启发】过去20年间疾病预防控制工作者和研究者对于我国禽流感的流行病学调查和数据共享,为认识这一重大传染病的传播规律提供了重要基础,活禽贸易网络与禽流感区域化传播规律的发现,对政府部门更有针对性地制定活禽贸易监控、生物安全措施等防控政策提供了科学依据。

  

  第一作者杨淇淇,金百利国际app师范大学全球变化与地球系统科学院在读硕士生,研究兴趣是禽流感等传染病的病原体进化和传播动态。

  Qiqi Yang, Xiang Zhao, Philippe Lemey, Marc A. Suchard, Yuhai Bi, Weifeng Shi, Di Liu, Wenbao Qi, Guogang Zhang, Nils Chr. Stenseth, Oliver G. Pybus, and Huaiyu Tian. Assessing the role of live poultry trade in community-structured transmission of avian influenza in China. PNAS, 2020, https://doi.org/10.1073/pnas.1906954117

  




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