楊佳欣，郭 晶，張龍鳳，薛 睿，李旭勇

(聊城大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，聊城 山東 252000)

禽流感(avian influenza,AI)是由正黏病毒科A型流感病毒引起的一種禽類嚴重傳染病，根據(jù)病毒致病力的差異，禽流感病毒可分為高致病性禽流感病毒(HPAIV)和低致病性禽流感病毒(LPAIV)。禽流感是禽類養(yǎng)殖業(yè)的巨大隱患，其中高致病性禽流感傳播迅速，可導(dǎo)致禽類大量死亡，造成巨大經(jīng)濟損失，而被我國列為一類疫病。該病毒是由 8個基因片段組成，編碼11種蛋白。根據(jù)表面蛋白血凝素(HA)和神經(jīng)氨酸酶(NA)的不同，可分為16種HA亞型和9種NA亞型。

從1878年首次暴發(fā)禽流感以來，禽流感曾在多個國家肆虐，造成嚴重的經(jīng)濟損失。1997年在香港暴發(fā)了高致病性H5N1亞型禽流感，并首次出現(xiàn)人感染后死亡病例，由此受到社會的高度關(guān)注，引起人們對禽流感病毒威脅公共衛(wèi)生安全的擔憂。2005年，青海省出現(xiàn)高致病性H5N1亞型禽流感并在該地區(qū)導(dǎo)致數(shù)千只野鳥死亡[1]。人們普遍認為，野鳥作為AIV的攜帶宿主，在病毒傳播過程中起到重要作用。因此，研究野鳥攜帶AIV的傳播規(guī)律和病毒的遺傳變異對于了解AIV的傳播機制并降低禽流感引起的公共衛(wèi)生安全風(fēng)險具有重要意義。

1 候鳥遷徙路線

野鳥主要分為留鳥、半留鳥和候鳥。候鳥在遷徙過程中，易感染AIV，其臨床癥狀比較溫和，病毒可以在宿主體內(nèi)長時間存在、復(fù)制并排毒，當候鳥通過遷徙到達不同棲息地時，其飲水或排泄等活動有可能將水源或土壤污染，從而傳播給當?shù)伉B類或家禽，導(dǎo)致AIV的傳播。 通過了解候鳥的具體遷徙路線，可以針對野鳥攜帶病毒情況進行監(jiān)測，并追溯禽流感疫情的AIVs源頭。

圖1 全球候鳥遷徙路線圖

1.1 候鳥全球遷徙路線候鳥在全球的遷徙路線大致分為8條：美洲太平洋路線、美洲密西西比亞路線、美洲大西洋路線、大西洋路線、黑海-地中海路線、東非-西亞路線、中亞路線、東亞-澳大利亞路線[2]。同時，8條遷徙路線之間彼此交錯，形成一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。此外，候鳥的遷徙具有季節(jié)性、周期性。此外，海洋島嶼的空間隔離并不會阻斷全球禽流感病毒的傳播，并為局部地區(qū)野鳥持續(xù)帶毒創(chuàng)造條件[3]。

1.2 國內(nèi)遷徙路線我國境內(nèi)分布3條全球候鳥遷徙路線，分別為東非-西亞路線、中亞路線和東亞-澳大利亞路線。其中，我國的候鳥沿東亞-澳大利亞路線遷徙主要從東北、華北地區(qū)遷移至華東或華南地區(qū)，甚至到東南亞和澳大利亞，為東部路線；在中部地區(qū)，沿中亞路線遷徙的候鳥從內(nèi)蒙古東部、華北西部沿太行山、秦嶺等遷移至四川或華南等地，為中部路線；西部干旱草原地區(qū)的候鳥沿西線經(jīng)青藏高原至四川及云貴高原甚至是印度越冬。

2 野鳥攜帶的禽流感病毒流行病學(xué)

2.1 傳染源AIV可在野鳥,尤其是在候鳥中持續(xù)循環(huán)存在。野鳥感染LPAIV后并無明顯臨床癥狀，病毒在其體內(nèi)可以持續(xù)存在，并大量復(fù)制，在長途遷徙過程中AIVs得以轉(zhuǎn)移和傳播，在此過程中LPAIVs可以持續(xù)進行基因重配和進化，從而可能會轉(zhuǎn)變?yōu)镠PAIVs。

圖2 國內(nèi)候鳥遷徙路線圖

2.2 易感動物與優(yōu)勢亞型許多種類的野鳥均能被AIV感染，在野生水禽中，綠頭鴨的分離率最高，且沒有明顯的臨床癥狀，在北美的一項長期監(jiān)測中，除H13和H16外，絕大多數(shù)病毒亞型在野鴨中都能檢測到[4]，因而普遍認為野生水生禽類是AIV的天然病原體積蓄庫。不同的禽類對病毒的敏感程度也不盡相同，相對于雞而言，火雞對相同亞型的AIV敏感性更高，臨床癥狀更為嚴重；野鴨可能不止參與了向家禽傳播AIVs的過程，也可以被來自家禽的HPAIVs和LPAIVs感染而不表現(xiàn)癥狀[5]。同時，帶毒野鳥不僅能將AIVs傳播給家禽，造成AIVs肆虐，還能被感染家禽傳染，并傳播至其他鳥類，從而進一步擴大了病毒的傳播范圍[6]。

通過對流感病毒數(shù)據(jù)庫Influenza Virus Resource中禽源分離株亞型及分離宿主統(tǒng)計分析(表1，數(shù)據(jù)來源National Center for Biotechnology Information(NCBI)https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/)，除H13、H15和H16亞型外，鴨屬動物分離率較高，其中以綠頭鴨為主；雁屬和天鵝屬等遷徙鳥類中分離到多種亞型毒株；鷗科鳥類主要攜帶H13和H16亞型病毒。此外，16種HA亞型在野鳥中都有不同程度的分離率，其中以H3、H4和H6亞型為主，值得注意的是，可能產(chǎn)生高致病性的H5、H7和H9亞型AIV在野鳥中分離率較低。

2.3 傳播途徑由于候鳥具有在長途遷徙過程中在河流、湖泊等地暫時聚集停留的特性，因此這些區(qū)域的環(huán)境會被帶毒候鳥的飲水或排泄活動所污染，當?shù)厍蓊惤佑|了受污染的水源或土壤后被感染，從而造成了AIV在家禽中的傳播。此外，多株AIVs已經(jīng)獲得了適應(yīng)哺乳動物宿主的能力，通過調(diào)查病毒的遺傳進化和生物特征，表明在哺乳動物之間病毒主要通過呼吸道飛沫傳播[7]。同時也有研究結(jié)果表明，除依靠禽類傳播外，病毒的傳播也可依賴于其他不同的傳播途徑，如通過人類介導(dǎo)的傳播(如衣服、設(shè)備等)、氣溶膠、空氣微粒等方式[8]。

表1 GenBank序列亞型及野鳥宿主種類統(tǒng)計表 %

注：*包括雀形目、雞形目、鶴形目、鸻形目、鴿形目、鸚形目、鷹形目、隼形目、鹱形目、鵜形目、鶴鴕目、鸛形目、鰹鳥目、鸊鷉目、鴇形目、鴕鳥目等部分鳥類

2.4 野鳥攜帶的禽流感病毒的遺傳變異

2.4.1病毒從野鳥傳播至家禽中的遺傳變異 LPAIV在宿主體內(nèi)極易發(fā)生變異重組，進而轉(zhuǎn)變?yōu)镠PAIV，并對衛(wèi)生安全造成極大威脅。大量的研究表明，一旦病毒的宿主改變后，比如從野鳥轉(zhuǎn)移至家禽，其重組或者突變的強度明顯增加，結(jié)果可能導(dǎo)致家禽中暴發(fā)大規(guī)模HPAIV的傳播。2016-2017年，荷蘭發(fā)生了局部H5N8病毒擴增并導(dǎo)致野鳥死亡，有證據(jù)表明H5N8病毒偶爾與LPAIV進行基因交換[9]。2017-2018年從韓國野生水禽糞便中分離出新型重組H5N6亞型AIV，系統(tǒng)發(fā)育分析表明，該株H5N6亞型病毒為野生鳥類中傳播的2.3.4.4b分支中 H5N8亞型和歐亞地區(qū)的LPAIV發(fā)生了重組而產(chǎn)生，隨后帶毒野鳥在2017年秋季遷徙中傳播至韓國[10]。2012年采集的青海湖野生鳥類糞便和湖泊地表水樣本中分離到2株H13N8亞型流感病毒，通過系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)這2株H13N8亞型流感病毒屬于歐亞譜系，其中除PB1基因外的其他基因很有可能來源于海鷗，提供了病毒種間重組的證據(jù)[11]。在對歐亞野鳥的一項監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，隨著時間的推移，病毒的所有8個基因片段進行了頻繁的重組，并且對鳥類沒有明顯的物種特異性的影響[12]。

2.4.2病毒從野鳥傳播至哺乳動物宿主中的遺傳變異 AIV從禽類傳播至哺乳動物主要有3個方面起關(guān)鍵作用：聚合酶、基因突變和基因重配。聚合酶復(fù)合物(PB2、PB1和PA)對于轉(zhuǎn)錄和復(fù)制流感病毒基因組RNA是至關(guān)重要的，研究表明聚合酶復(fù)合物受到宿主環(huán)境的高度影響；PB2上的Q591K,E627K,或D701N突變似乎在病毒適應(yīng)哺乳動物宿主，尤其在人類中發(fā)揮著最重要的作用；除了適應(yīng)性突變的產(chǎn)生，重組是產(chǎn)生潛在大流行性流感病毒株的重要機制[13-14]。AIV的受體結(jié)合特異性是決定該病毒宿主趨向性的一個主要因素，誘變試驗表明E190V和G228S的突變對病毒獲得人受體結(jié)合能力具有重要作用，而P186L的突變可以減少與禽類受體的結(jié)合[15]。

3 野鳥攜帶的禽流感病毒對公眾衛(wèi)生的影響

由于AIVs在禽類宿主中不斷傳播的同時，具有突變?yōu)镠PAIV并適應(yīng)哺乳動物的潛在趨勢，所以禽流感的傳播威脅著人們健康，一直在挑戰(zhàn)公共衛(wèi)生安全的底線。

孟加拉國長時間的流感病毒監(jiān)測結(jié)果表明，活禽市場是貯存病毒的高風(fēng)險場所，其中的帶毒家禽會感染禽流感呈陰性的鳥類和接觸它們的人類[16]。在西班牙中南部垃圾填埋區(qū)的覓食野鳥中分離出了多株不同亞型的LPAIVs[17]，說明垃圾填埋區(qū)也有可能適宜禽流感病毒的傳播，是城市周邊的隱患之一。

因此，在禽流感高發(fā)季節(jié)，對位于遷徙路線上棲息地的野鳥禽流感監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)該盡快有效的建立起來。相關(guān)林業(yè)部門、衛(wèi)計委等應(yīng)形成完善的監(jiān)測預(yù)防網(wǎng)絡(luò)體系，一旦發(fā)現(xiàn)疫情及時通報并處理。同時，對于從事養(yǎng)殖業(yè)與禽類長時間接觸的工作人員應(yīng)也建立起嚴格的消毒和管理體系，從而盡量降低人類感染禽流感的風(fēng)險。

4 討論

禽流感從首次暴發(fā)至今，一直是公眾衛(wèi)生安全的嚴重隱患。1997年香港首次發(fā)生H5N1流感病毒感染人并引起死亡事件,之后許多國家不斷有散發(fā)感染病例出現(xiàn)。2005年，青海省出現(xiàn)高致病性H5N1亞型禽流感并在該地區(qū)導(dǎo)致大量野鳥死亡，隨后的2005-2009年，該病毒沿候鳥遷徙路線傳播到蒙古、俄羅斯、歐洲和非洲。這一事件是帶毒野鳥助于AIV全球傳播的一個典型例子，野鳥也被普遍認為是AIV的天然基因儲蓄庫和病毒傳播的媒介。2013年，我國出現(xiàn)新型H7N9亞型禽流感并致人死亡，同時在活禽市場中分離到與人H7N9病毒高度同源的禽源H7N9病毒。系統(tǒng)進化分析顯示，新型人H7N9病毒的6個內(nèi)部基因來源于禽類H9N2病毒。此外，1株人H7N9病毒可以通過呼吸飛沫在雪貂中有效傳播，表明新型H7N9病毒可能在人與人之間傳播[18-19]，對我國禽類養(yǎng)殖業(yè)以及公共衛(wèi)生都帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。因此監(jiān)測野鳥攜帶禽流感的情況對于及時預(yù)防禽流感的暴發(fā)是十分必要的。

部分野生鳥類在長距離飛行過程中，會停留在棲息地進行飲水、排泄等活動。此時攜帶病毒的野鳥就有可能將棲息地水源土壤污染，從而逐漸將病毒傳播給當?shù)厍蓊悺２《驹趶囊傍B傳播至家禽的過程中，從LPAIV轉(zhuǎn)變?yōu)镠PAIV的概率增高，并且有可能獲得感染哺乳動物的能力。盡管目前分離到的部分病毒對禽類毒性較強但對哺乳動物并沒有明顯的毒性，但仍舊不能忽視對禽類高致病性的病毒對哺乳動物的威脅。

面對迅速突變或重組的新型AIV，以及出現(xiàn)了部分耐藥性的毒株。目前市場上的部分疫苗或抗病毒藥物仍不能完全保障養(yǎng)禽業(yè)的健康發(fā)展和人們的安全。在小鼠和豚鼠中進行的評估研究表明，最近研發(fā)的一種減毒活疫苗(H7N9/AAca)可有效防止H7N9高致病性流感病毒在哺乳動物體內(nèi)的復(fù)制和傳播[20]。這一結(jié)果說明新型疫苗和抗病毒藥物的研發(fā)仍舊是攻克禽流感難題中重要的一環(huán)。