Silent travelers: the potential of migratory birds and their ticks to introduce emerging viruses into Switzerland
本研究建立了瑞士野生鸟类病毒组的首个主动监测框架,揭示了多样化的病毒图谱,并首次在迁徙鸟类携带的当地蜱虫中检测到博莱蜱病毒4,从而凸显了这些“沉默旅行者”在引入新兴人兽共患病和蜱传疾病方面的关键作用。
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鸟类是世界上最成功的旅行者。它们成群结队地跨越大陆移动,遵循着连接北方繁殖地与南方越冬地的古老路线。这种移动不仅仅是鸟类自身的旅程,也是它们所携带的微观生命体的一次大规模、无形的运输过程。当鸟类飞行时,它们可以从空气、水或食用的昆虫中吸收病毒。它们还可以在羽毛和皮肤上携带蜱虫和其他寄生虫。当这些鸟类在新的地方停下来休息时,它们可能会留下这些“搭便车者”,从而可能将新疾病引入当地的野生动物、家畜甚至人类之中。科学家称之为“溢出”(spillover)风险,即病原体从一种物种跳跃到另一种物种。了解鸟类携带哪些病毒以及它们如何传播病毒,是监测全球健康的重要组成部分。
在最近的一项研究中,瑞士的研究人员致力于绘制穿过其边境的鸟类的病毒世界图谱。他们将重点放在了提契诺州(Ticino)的一个特定湿地,这是一个天然的中转站,候鸟在穿越阿尔卑斯山之前会在那里休息和觅食。在2023年的七个月里,研究小组捕捉到了代表42个不同物种的496只鸟。他们从鸟类的口部和泄殖腔采集了样本,通过采集血液样本来检查过去的感染情况,并仔细取下了从鸟类身上发现的22只蜱虫。目标是观察存在哪些病毒,这些鸟类目前是否正感染着如西尼罗河病毒或禽流感等已知的危险病毒,以及它们携带的蜱虫是否可能带来新的威胁。
研究人员使用了一种被称为宏基因组测序(metagenomic sequencing)的强大技术,这种技术就像是一个针对样本中所有遗传物质的高速扫描仪。这种方法并不只是寻找某一种特定的病毒,而是读取它发现的所有内容,使科学家能够一次性识别出数千种不同的病毒。他们还使用了标准的实验室检测,专门针对西尼罗河病毒和禽流感进行检查。结果显示,没有任何一只鸟目前感染了西尼罗河病毒或禽流感。然而,血液检测显示有15只鸟带有西尼罗河病毒的抗体,这意味着它们过去曾接触过该病毒并存活了下来,尽管该病毒在它们的系统中已不再活跃。
最令人惊讶的发现来自对鸟类及其蜱虫的遗传扫描。鸟类携带了种类繁多的病毒,但其中大多数对人类或动物并无危险。发现最常见的病毒是通常与昆虫或环境相关的微小DNA病毒,这表明鸟类只是单纯地食用了受感染的昆虫,或接触了受污染的水源。鸟类体内的病毒组成似乎更多地取决于它们吃了什么以及站在哪里,而不是取决于它们飞行了多远。无论一只鸟是飞行了短距离还是跨越了整个大陆,它所携带的病毒组合都惊人地相似。这表明局部环境和饮食在塑造鸟类病毒载量方面,比迁徙旅程本身发挥着更大的作用。
然而,这项研究确实发现了一个重要的现象,即关于蜱虫的情况。在从鸟类身上采集到的22只蜱虫中,研究人员发现了一种名为Bole tick virus 4的病毒。这种病毒此前从未在瑞士被检测到。它存在于附着在长距离迁徙鸟类身上的蜱虫中,这些鸟类很可能是在从非洲或地中海飞行的过程中带上了这些蜱虫。该病毒属于一个包含已知病原体的家族,但其感染人类或致病的能力尚未得到充分理解。它出现在抵达瑞士的鸟类蜱虫中,证实了候鸟是有效的运输者,将它们携带跨越国界,并可能将新的蜱传病毒引入该国。
研究结论指出,虽然鸟类本身并未携带已知的人畜共患病毒的活跃爆发,但它们确实在移动着一个复杂的微观世界。发现的大多数病毒很可能是瞬时的乘客,是从食物或环境中吸收的,而非导致活跃的感染。这项工作中识别出的真正风险不在于鸟类本身,而在于它们携带的蜱虫。这些蜱虫可以附着在鸟类的身体上旅行数千英里,将像Bole tick virus 4这样的病毒带入新的领地。这凸显了监测不仅要关注鸟类,还要关注它们携带的寄生虫的重要性,因为这是在疾病对人类和动物造成问题之前进行检测的一种方式。
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