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疫情背后的疫情:活禽交易模型破解中国禽流感病毒血统之谜

疫情背后的疫情:活禽交易模型破解中国禽流感病毒血统之谜
2020年03月10日 22:59 新浪网 作者 水之密语天之呼吸

  疫情背后的疫情:活禽交易模型破解中国禽流感病毒血统之谜

  春暖花已开,人间芳菲至。

  本次中国新冠疫情逐渐接近了尾声,大家的生活工作正在走向正轨。虽然口罩遮住了大半张脸,陌生人相见依然表情严肃,互相提防,但情侣、好友、家人三三两两出现在了街道上,商场里,眼角眉梢,已然可见绽开的笑容。

  巨大的付出,巨大的牺牲,一切,都来之不易。

  但没有太多人关注过,在新冠疫情发生的过程中,还曾经重叠了几次可能威胁人类的高致病性禽流感疫情。

  屋漏偏逢连阴雨,船迟又遇打头风。

  但幸好都没有造成大规模的爆发。

  01 疫情背后的疫情

  疫情背后的疫情:活禽交易模型破解中国禽流感病毒血统之谜

  2月1日,邵阳市某养殖户饲养的肉鸡发生H5N1亚型高致病性禽流感疫情。养殖户存栏肉鸡7850只,发病死亡4500只。当地已扑杀家禽17828只。

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  2月9日,四川省西充县发生一起家禽H5N6亚型高致病性禽流感疫情。某养殖场存栏家禽2497只,发病死亡1840只。当地已扑杀家禽2261只。

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  1月份,新疆接连发生4起野生天鹅感染H5N6亚型高致病性禽流感疫情。

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  疫情背后的疫情:活禽交易模型破解中国禽流感病毒血统之谜

  疾病面前,众生平等。瘟疫来袭,一样脆弱,一样无助。

  02 禽流感

  禽流感病毒属正粘病毒科甲型流感病毒属,为单股负链RNA,依据其外膜血凝素(H)和神经氨酸酶(N)蛋白抗原性不同,目前可分为18个H亚型和11个N亚型。

  

疫情背后的疫情:活禽交易模型破解中国禽流感病毒血统之谜

  

  禽流感基本上每年都有,一年四季都可以发生,但在秋末冬初和早春多见。当病毒在复制过程中发生基因重配,就可能获得感染人的能力,比如H5N1、H5N6、H7N1、H7N2、H7N3、H7N7、H9N2和H7N9亚型。其中,高致病性H5N1和H7N9尤为引人关注,不仅重创家禽养殖业,也造成人类的伤亡。

  H5N1于1996年首次发现。在接下来的二十年里,它感染了各种鸟类,并蔓延至60多个国家。2004年H5N1初禽流感席卷美国和亚洲部分国家,中国、日本、越南等国上百万家禽染病死亡,多人染病去世。人类感染H5N1的死亡率估计50至60%。截止到2011年有350人被确认死于H5N1。近年,H5如花花公子到处撩妹,致使亚洲出现了H5的新生代面孔:H5N6和H5N8。后一种传播到欧洲、北美和非洲,在当地家禽中引起暴发。

  H5N6,2013年首次在老挝发现,但起初并未引起注意。2014年5月,四川省南充市出现了全球第1例人感染H5N6亚型禽流感病例,此后受到广泛关注。近年来,H5N6亚型禽流感病毒已逐渐取代H5N1,对我国养禽业和人民生命健康造成了威胁。目前尚无人与人之间传播的确切证据。

  H7N9,自2013年我国华东地区首次发现人感染病例以来,每年都会出现季节性流行。虽然偶有局部聚集性病例(每起2-3例病例,均无续发病例)发生,但尚无证据表明H7N9能持续地“人传人”。

  03 禽流感与活禽交易

  活禽贸易,在亚洲HP AIVs的传播和维持中发挥着重要作用。但家禽贸易是如何大面积传播AIV的呢?这依然扑朔迷离。

  北京师范大学全球变化与地球系统科学学院,遥感科学国家重点实验室的Qiqi Yang等人,联合国内外多家机构,近期在PNAS上发表《Assessing the role of live poultry trade in communitystructured transmission of avian influenza in China》文章,评估了中国禽流感动态传播与活家禽贸易之间的联系。

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  作者重建了1996年以来H5N1病毒在中国的传播动态数据,结合病毒基因组,将数据与新近出现的其它高致病性亚型进行比较。发现,AIV传播模式和中国家禽贸易网络关系十分密切。

  H5N1、H7N9和H5N6的血凝素(HA)基因系统系谱显示,病毒在不同地点间频繁移动,显示出明显的地理混合。而随距离增加,病毒谱系转化率降低。但也观察到一些长距离移动现象,特别是进/出吉林、新疆(H5N1和H7N9)和宁夏(仅H7N9)等北部省份。

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  H5N1 (A)、H5N6 (C)和H7N9 (E)在中国家禽中的传播,H5N1 (B)、H5N6 (D)和H7N9 (F)的跨省病毒谱系转化率随距离增加而降低

  病毒传入和传播的流行病学后果取决于家禽贸易网络的结构。为此,作者评定出了五个活禽贸易区(LPTC):东、西、南、东北、中北。

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  灰色/黑色曲线表示省际活禽贸易的流动性,颜色越深流量越高。

  下图形见证了三种亚型的变迁史。H5N1亚型最初在南方发生 (LPTC-1),随后到东南部(LPTC-2)和中北部(LPTC-4) 开枝散叶(A)。H7N9和H5N6也类似(B和C)。来自东南部(LPTC-2) 的H7N9病毒最终分化成了两支:长江三角洲系(LPTC-2)和珠江三角洲系(LPTC-1)。H7N9在这些传播扎根了三年多,造成了四波流行。不过,H7N9在第五波时远走他乡,从LPTC-1传播到中国各地。而尽管H5N6显示了蠢蠢欲动的外流冲动,但主要还是较为安分守己地呆在LPTC-1和LPTC-2内搞事情。

  野生鸟类也会传播病毒,它们在越冬和繁殖地之间迁徙,中途稍事停留。但每一次的停留,都为病毒在当地水禽、哺乳动物和环境的传播埋下了危险的火种。由此,病毒家族通过鸟类迁徙可能出现远距离扩散,比如最近的H5N8全球传播。

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  H5N1 (A)、H5N6(B)和H7N9(C)禽流感病毒的空间传播动态

  作者发现,相同LPTC的病毒转化率(H5N1的平均值为1.08;H5N6平均值= 1.06;H7N9平均= 1.07)高于省际(H5N1平均= 0.98;H5N6均值= 0.98;H7N9 = 0.97)。随后的随机化测试也正如所料,转换率结果并无二致。此项测试证实了LPTCs能很好解释AIV的各种血统在中国大地上的繁衍生息。

  该研究结果为了解亚洲AIV谱系的前世今生提供了见解,并可能有助于预测其他地区AIV毒株的冒头,对制定AIV预防和控制战略提供了宝贵的意见。

  结语

  容易变异是流感病毒的天性,新毒株就有可能引发新的流感大流行。人类历史上 1918 年流感大流行的直接原因可能就是纯禽流感病毒变异造成,而 1957、1968 年的两次流感大流行均系人流感病毒与禽流感病毒的重配。

  虽然目前国内禽流感疫情仍处于散发态势,但密切监控则是防控工作的重点内容之一。一旦禽流感病毒变异,从青铜变为王者,获得人际传播能力,大流行的历史,或将重演。

  参考文献:

  1.    Yang, Q., et al., Assessing the role of live poultry trade in community-structured transmission of avian influenza in China. Proc Natl Acad Sci U S A, 2020 DOI: 10.1073/pnas.1906954117.

  2.    刘春艳,艾军红. 甲型 H7N9 禽流感病毒的病毒学特征 [J]. 中国当代儿科杂志,2013(06):405-408.

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