提到鼠類等小型哺乳動(dòng)物，你可能覺(jué)得它們只是路邊偶爾竄過(guò)的“小家伙”，但實(shí)際上，它們是多種人類重要致病體的天然宿主和儲(chǔ)存庫(kù)，堪稱“移動(dòng)的病原體倉(cāng)庫(kù)”——攜帶漢坦病毒、狂犬病毒、鼠疫桿菌等多種人獸共患病病原體。然而，這些小型哺乳動(dòng)物究竟攜帶了多少種病原體？我們對(duì)其病原譜的認(rèn)知是否完整？這些隱藏在宿主中的病原體，又如何在宿主、環(huán)境與時(shí)間中流動(dòng)與演化？

為了解答這些問(wèn)題，來(lái)自中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院、華大生命科學(xué)研究院、廣東省疾病預(yù)防控制中心等機(jī)構(gòu)的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)，在廣東省內(nèi)9個(gè)不同生態(tài)背景的地區(qū)，對(duì)858只小型哺乳動(dòng)物（涵蓋9種常見(jiàn)物種）個(gè)體進(jìn)行了系統(tǒng)的“全感染組（Infectome）”分析。基于宏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，研究團(tuán)隊(duì)首次刻畫了廣東省小型哺乳動(dòng)物的全譜病原體生態(tài)圖譜，揭示了RNA病毒、DNA病毒、細(xì)菌、真菌和寄生蟲在內(nèi)的病原體生態(tài)群落結(jié)構(gòu)與潛在傳播風(fēng)險(xiǎn)。相關(guān)研究成果發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》（

Nature Communications

Nature communications

2021-2022年在廣東省采集小型哺乳動(dòng)物的分布以及物種鑒定

研究團(tuán)隊(duì)對(duì)每個(gè)個(gè)體的肺、脾、腸道三種關(guān)鍵組織進(jìn)行了宏轉(zhuǎn)錄組測(cè)序，共獲得2408份高質(zhì)量測(cè)序數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了在個(gè)體組織分辨率上對(duì)感染組的精細(xì)解析。通過(guò)宏轉(zhuǎn)錄組分析，研究團(tuán)隊(duì)鑒定出76種潛在哺乳動(dòng)物病原體，包括29種RNA病毒、12種DNA病毒、5種細(xì)菌和30種真核微生物，其中33種為全新發(fā)現(xiàn)的病原體，這揭示了該地區(qū)病原體高度的多樣性和獨(dú)特性。研究還檢測(cè)到多種已知的人獸共患病病原體，如漢坦病毒、大鼠戊型肝炎病毒、溫州沙粒病毒、廣州管圓線蟲等，證實(shí)了這些動(dòng)物是新發(fā)傳染病的潛在儲(chǔ)存庫(kù)。

病原體“分布偏好”反映其潛在傳播途徑

研究發(fā)現(xiàn)不同病原體在宿主體內(nèi)具有明顯的組織偏好。例如，腸道是病原體多樣性最豐富的器官，主要富集微小核糖核酸病毒科、杯狀病毒科和冠狀病毒科等病毒；脾臟以細(xì)小病毒科、巴爾通體屬等居多；肺部則主要為肺孢子菌、管圓線蟲和錐蟲等。而病原體的這些“分布偏好”也為推斷病原體的潛在傳播途徑提供了直接線索：富集于肺部的病原體可能通過(guò)呼吸道傳播；集中在腸道的病原體則更可能通過(guò)糞-口途徑傳播。

哺乳動(dòng)物相關(guān)病原體組織趨向性

宿主親緣關(guān)系是共享病原體的關(guān)鍵因素

研究還指出，宿主物種間的進(jìn)化距離是影響它們共享病原體數(shù)量的最關(guān)鍵因素。即親緣關(guān)系越近的物種，共享的病原體種類就越多。分析顯示，在所有檢測(cè)到的5種細(xì)菌性病原體均在兩種及以上的宿主中發(fā)現(xiàn)，共有10種病原體展現(xiàn)出跨目傳播的能力，這也進(jìn)一步表明它們具備跨物種傳播和溢出人類的生態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。

區(qū)域和宿主共同塑造人獸共患病病原體分布格局

對(duì)不同人獸共患病病原體在時(shí)間、空間及宿主物種層面的流行特征進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)：人獸共患病病原體的流行格局受區(qū)域生態(tài)條件與宿主特異性的共同塑造，為識(shí)別重點(diǎn)防控區(qū)域和高風(fēng)險(xiǎn)宿主提供了關(guān)鍵依據(jù)。從區(qū)域來(lái)看，茂名地區(qū)的板齒鼠攜帶病原體最豐富；而從宿主物種來(lái)看，褐家鼠和板齒鼠攜帶病原體種類最多，是需要重點(diǎn)關(guān)注的高風(fēng)險(xiǎn)樞紐物種。

研究依托于華大生命科學(xué)研究院全球病原數(shù)據(jù)庫(kù)（Global Pathogen Database Project）計(jì)劃，通過(guò)大規(guī)模、系統(tǒng)性的“全感染組”分析，首次在區(qū)域尺度上構(gòu)建了小型哺乳動(dòng)物的全譜病原體生態(tài)圖譜，不僅揭示了病原體復(fù)雜的分布和傳播規(guī)律，更重要的是建立了一套從發(fā)現(xiàn)、評(píng)估到預(yù)警的完整研究范式。該研究成果為未來(lái)傳染病源頭防控、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警和精準(zhǔn)干預(yù)策略的制定提供了堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)基礎(chǔ)，也標(biāo)志著我國(guó)在新發(fā)傳染病生態(tài)學(xué)研究領(lǐng)域邁出了重要一步。

華大構(gòu)建傳染病“監(jiān)測(cè)—診斷”防控新范式

多年來(lái)，華大以“讀、寫、存”基因核心能力為基礎(chǔ)，構(gòu)建了從病原監(jiān)測(cè)預(yù)警到診斷治療的全鏈條傳染病防控體系。在非典、新冠等公共衛(wèi)生事件中，實(shí)現(xiàn)36小時(shí)完成病毒測(cè)序、快速研制試劑盒，并推出可全球復(fù)制的“火眼”實(shí)驗(yàn)室解決方案，展現(xiàn)從科研到產(chǎn)品的快速轉(zhuǎn)化能力。

在臨床應(yīng)用方面，華大不斷加強(qiáng)和完善感染分子診斷全場(chǎng)景的系列產(chǎn)品布局，技術(shù)涵蓋宏基因組技術(shù)和靶向測(cè)序技術(shù)等，建立從社區(qū)復(fù)雜感染、院內(nèi)感染、癥候群感染到疑難/未知/免疫缺陷感染的全套本地化產(chǎn)品解決方案，助力臨床對(duì)感染性疾病進(jìn)行針對(duì)性治療，最大程度降低患者死亡率，協(xié)助醫(yī)生合理用藥，助力感染性疾病的精準(zhǔn)治愈。華大在關(guān)注病原檢測(cè)技術(shù)的同時(shí)，更致力于從實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系建設(shè)、技術(shù)轉(zhuǎn)移、軟硬件建設(shè)、人員培訓(xùn)等方面為醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供整體解決方案以及更全面細(xì)致的檢測(cè)服務(wù)，推動(dòng)病原基因檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和高效運(yùn)行。

中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院施莽教授、華大生命科學(xué)研究院鄧子卿研究員為共同通訊作者，中山大學(xué)碩士研究生辛根陽(yáng)、華大生命科學(xué)研究院王達(dá)希副研究員、廣東省疾控中心張欣研究員為共同第一作者。該研究獲得了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省自然科學(xué)基金、國(guó)家自然科學(xué)基金、深圳市科技計(jì)劃、廣州國(guó)家實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)項(xiàng)目、深圳華大生命科學(xué)研究院開放課題、廣東省“珠江人才計(jì)劃”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目、廣東省新發(fā)傳染病病原檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以及深圳市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金、澳大利亞國(guó)家健康與醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)（NHMRC）Investigator Award、香港特別行政區(qū)創(chuàng)新科技署管理的AIR@InnoHK計(jì)劃及基因組多維解析技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等多個(gè)項(xiàng)目的支持。該項(xiàng)科研成果符合倫理和數(shù)據(jù)安全法律法規(guī)，不涉及人類遺傳資源。所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于生命大數(shù)據(jù)平臺(tái)（CNGBdb）序列歸檔系統(tǒng)。

讓我知道你“在看”