圖顯示了黃病毒宿主豐富度的地理分布預測結果。A)黃熱病病毒(YFV)和寨卡病毒(ZIKV)。B)西尼羅河病毒(WNV)、圣路易斯腦炎病毒(SLEV)和蘇圖病毒(USUV)。C)蜱傳腦炎病毒(TBEV)。D)里約熱內盧Bravo病毒(RBV)、Entebbe蝙蝠病毒(ENTV)和達喀爾蝙蝠病毒(DBV)。E)登革熱病毒(DENV)。F)日本腦炎病毒(JEV)。
數千年來,人類一直在積極地與各種致病因素作斗爭,其中一些會造成嚴重后果、容易引起大范圍傳染病的病毒更是令人聞之色變。除人類外,很多野生動物也是病毒的自然宿主,對維持病毒的自然傳播有著重要作用。
近日發表在《自然·通訊》雜志上的論文表示,美國加州大學戴維斯分校(University of California, Davis)的科學家們通過收集相關數據,并將其與地球上所有已知的哺乳動物和鳥類進行比較,最后確定了最有可能攜帶寨卡病毒(Zika)、西尼羅河病毒(West Nile)等各類黃病毒(已知會在全世界引起重大流行病和廣泛的疾病和死亡)的野生動物物種。由此得到的“熱點”地圖顯示了世界上黃病毒野生宿主多樣性最高的地區。其中還包括一些尚未發現黃病毒,但當地野生動物物種可能帶有黃病毒的地區。這些信息為科學家和衛生當局提供了有關疾病檢測和監測工作的“路線圖”。
“將來如果世界上任何一個地方爆發疫情,我們就能知道除了人類之外,哪些野生動物最有可能被感染。”加州大學戴維斯分校獸醫學院(UC Davis One Health Institute)疾病動力學中心的博士后學者普拉納夫潘迪特(Pranav Pandit)說。
近期,寨卡病毒出現并持續在南美和東南亞傳播。該研究預測,這些地區的潛在野生動物宿主有能力維持寨卡病毒在自然界的傳播。除此之外,人們也越來越擔心,日本腦炎病毒將在歐洲出現和定植。根據以上研究,歐洲是日本腦炎潛在宿主(包括許多歐洲常見的鳥類)非常豐富的地區之一。
在這項研究中,研究人員收集了所有已發表的、有關黃病毒檢測呈陽性的野生動物物種的數據。由此,他們確定了該類病毒野生宿主的重要特征,如環境和生理特征。之后,他們利用一個涉及到大約10,400種鳥類和5,400種哺乳動物的機器學習模型確定了最有可能攜帶黃病毒的物種。結果顯示,該模型預測到了數百種以前從未觀察到的宿主物種。例如,它預測了173種登革熱病毒的宿主物種,其中139種以前沒有得到確認。
加州大學戴維斯分校的克里斯汀·克魯格·約翰遜(Christine Kreuder Johnson)教授是這項研究的共同作者之一。她說,這項模型研究可以幫助研究人員確定哪些靈長類動物可能是潛在的病毒宿主。例如,該模型表明,靈長類動物是寨卡病毒和黃熱病病毒的主要宿主,但由于迄今為止科學家們對這兩種病毒的監測活動有限,在預測為宿主的21種靈長類動物中,只有9種曾被發現攜帶有這兩種病毒。
加州大學戴維斯分校健康研究所的科學家們已經為靈長類動物建立了非侵入性的取樣技術,比如從靈長類動物咀嚼的樹枝和植物上或者從涂有草莓醬的繩子上收集唾液。但是黃病毒很難檢測,尤其是在野生動物身上。
“我們需要這種建模技術來幫助我們了解這些病毒在其自然棲息地的最可能宿主。”疾病動力學中心主任Johnson說。這對全球健康和野生動物保護都很重要。許多靈長類動物已經瀕臨滅絕,這些疾病給本就已經非常緊張的種群帶來了負擔。
編譯:Max 審稿:alone 責編:張夢
期刊來源:《自然·通訊》
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