中国沿海越冬地迁徙鸟类中H5N1与H5N6高致病性禽流感病毒的共循环

Co-circulation of H5N1 and H5N6 high pathogenicity avian influenza viruses in migratory birds at a coastal wintering site in China

作者信息Xinyu Hu, Haiyang Xiang, Wenhao Wang, Yunyi Kong, Hongrui Liang, Min Li, Yaqi Miao, Huan Han, Zhongxing Sun, Mingyuan Yu, Peng Peng, Jujuan Gao, Guogang Zhang, Yu Xu, Yuanguo Li, Yuwei Gao
PMID42902987
发布时间2026-12
DOI10.1080/22221751.2026.2746274

实验完整度

高

含野生鸟类组织与环境样本检测、病毒分离测序、系统发育与氨基酸分析、组织病理与免疫组化、BALB/c小鼠感染实验等多层证据与功能验证

主要模型

死亡野生水鸟组织样本(豆雁、斑嘴鸭、赤颈鸭、欧亚杓鹬) 野生鸟类环境粪便样本 6周龄雌性BALB/c小鼠 10日龄SPF鸡胚

重点核对

BALB/c小鼠每组建模n=11,感染剂量50 µL 106.0EID50,滴鼻接种 感染后第3天和第5天每组安乐死3只小鼠取器官测定病毒载量 PBS阴性对照组n=5,50 µL滴鼻 野生鸟类组织与环境粪便样本数:7份组织样本、736份环境粪便样本 病毒分离使用10日龄SPF鸡胚,37°C孵育48 h

摘要

自2020年以来,属于血凝素(HA)2.3.4.4b分支的H5Nx高致病性禽流感病毒(HPAIVs)在野生鸟类中广泛传播,对全球家禽种群和哺乳动物构成重大威胁。本研究报道了在中国福建省一处沿海越冬地,与雁形目和鸻形目死亡事件相关的2.3.4.4b分支H5N1和H5N6 HPAIVs的共循环。在四种水鸟(豆雁、斑嘴鸭、赤颈鸭和欧亚杓鹬)中鉴定出H5N1和H5N6病毒。系统发育分析表明,这些H5N1和H5N6分离株为在欧亚大陆流行的2.3.4.4b分支毒株,且关键蛋白中缺乏已知的哺乳动物适应标志物。感染鸟类表现出严重的全身性多器官病理变化,其中肺部损伤最为明显。H5N6和H5N1病毒在BALB/c小鼠中引起致死性损伤,其中H5N1导致全身性感染。环境采样还发现H5N1 HPAIVs与H3N1、H6N1等低致病性禽流感病毒(LPAIVs)同时存在。我们的发现凸显了H5 HPAIV在野生鸟类种群中复杂且动态的传播模式及其对哺乳动物的重大威胁,强调了对野生鸟类高致病性禽流感进行持续监测至关重要。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
调查福建沿海越冬地野生鸟类死亡事件中H5N1与H5N6 HPAIVs的共循环、遗传演化及其对哺乳动物的感染致病特性
核心机制
分离的H5N1与H5N6属于欧亚流行的HA 2.3.4.4b分支,虽缺乏PB2 E627K、D701N及HA Q226L、G228S等已知哺乳动物适应标志,但携带S715N、D622G、S137A、T160A等潜在增强哺乳动物细胞聚合酶活性或受体结合的突变
主要证据
对7份死亡野鸟组织及736份环境粪便样本进行PCR检测与鸡胚分离,获得H5N1(n=7)和H5N6(n=1)分离株;系统发育与氨基酸位点分析;组织病理与免疫组化显示全身多器官损伤、肺最重;BALB/c小鼠感染实验中H5N6与H5N1均致死,H5N1引起全身多器官感染
研究意义
揭示H5 HPAIV在野生鸟类种群中复杂动态的传播模式及其对哺乳动物的重大威胁,强调对野生鸟类高致病性禽流感持续监测的重要性

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

野外采样与病毒分离鉴定

确认野生鸟类死亡事件涉及的禽流感病毒亚型及环境病毒分布

采集死亡野鸟组织样本与环境粪便样本,常规PCR检测H5和M基因,阳性样本经Sanger测序验证后接种10日龄SPF鸡胚分离病毒

2

全基因组测序与系统发育分析

确定分离株的分支归属、进化来源及基因节段重组特征

提取病毒RNA、合成cDNA、PCR扩增八个全长基因节段并测序,使用GISAID参考序列构建HA基因MCC树及内部基因最大似然树

3

氨基酸位点突变分析

评估分离株的高致病性特征及哺乳动物适应相关突变

分析8株H5N1/N6分离株HA裂解位点、受体结合位点及PB2、PB1、NP、NA、M1、M2、NS1等蛋白的氨基酸变异

4

死亡野鸟组织病理与免疫组化

评估H5 HPAIV在野生鸟类中的组织损伤与病毒分布

对死亡野鸟进行剖检,取组织固定后行H&E染色组织病理检查和针对流感病毒NP抗原的免疫组化检测

5

BALB/c小鼠感染实验

评估分离的H5N6与H5N1病毒对哺乳动物的感染性与致病性

6周龄雌性BALB/c小鼠滴鼻接种病毒,观察体重与存活,并在感染后第3、5天安乐死取器官测定病毒载量

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
病毒RNA提取试剂盒QIAGEN--
PrimeScript逆转录试剂盒TaKaRa--
Phusion高保真DNA聚合酶NEB--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
野外采样与病毒分离
采样时间、样本类型与数量(7份组织、736份粪便样本)、BSL2+/BSL3设施、鸡胚日龄与孵育条件
阅读提示:Materials and methods 中 Samples collection and virus isolation 小节及 Table 1、Table 2
系统发育分析
参考序列来源GISAID、比对软件版本、BEAST迭代次数、替换模型、自举次数
阅读提示:Materials and methods 中 Phylogenetic analyses and phylogeographic inference 小节
组织病理与免疫组化
死亡野鸟数量、固定液浓度、H&E与抗NP免疫组化检测终点
阅读提示:Materials and methods 中 Histopathology and immunohistochemistry 小节及 Figure 3 图注
BALB/c小鼠感染实验
小鼠周龄与性别、每组样本量n=11、感染剂量106.0EID50与体积50 µL、接种途径、对照设置n=5、取样时间点第3和5天
阅读提示:Materials and methods 中 Infection study in BALB/c mice 小节及 Figure 4 图注