近日，中山大學(xué)、深圳華大生命科學(xué)研究院與復(fù)旦大學(xué)攜手開展了全國范圍內(nèi)蚊蟲病毒組研究。該研究揭示了多種蚊蟲在不同生境下病毒的多樣性、傳播分布的影響因素及地理譜系特征，在多維尺度上為研究蚊蟲病毒組提供了重要的新見解。相關(guān)成果于3月22日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然-生態(tài)與演化》（Nature Ecology & Evolution）上發(fā)表。
研究團(tuán)隊(duì)基于華大智造自主研發(fā)的DNBSEQ-Tx超高通量測序平臺，通過對單個蚊蟲進(jìn)行宏轉(zhuǎn)錄組測序，成功構(gòu)建了迄今發(fā)表個體數(shù)最多、地域跨度最大的蚊蟲病毒組數(shù)據(jù)資源。研究團(tuán)隊(duì)從中鑒定出393種蚊蟲相關(guān)病毒，其中高達(dá)63%為潛在新種，包括3種潛在致病蟲媒病毒新物種。這一發(fā)現(xiàn)大大拓展了已知蚊蟲病毒的多樣性和新穎性。
Nature Ecology & Evolution官網(wǎng)截圖
蚊子，除了日常惱人之外，更是一種常見的病毒傳播媒介，通過其傳播的疾病包括瘧疾、黃熱病、登革熱等。隨著全球氣候變暖，蚊蟲的繁殖速度和傳播疾病的能力也得到了增強(qiáng)，由蟲媒病毒引起的新發(fā)傳染病流行趨勢不斷上升，對全球公共衛(wèi)生構(gòu)成了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。然而，目前我們對于蚊蟲等常見媒介生物所攜帶的病毒多樣性和生物地理格局的認(rèn)識仍非常有限。
研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年收集了來自全國23個省82個縣市的2438只蚊蟲個體，這些樣本來自不同的生態(tài)環(huán)境，包括人口密集區(qū)及邊境省份。
樣本地理分布與蚊蟲多樣性
研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步分析了蚊蟲所攜帶的病毒類型及數(shù)量，發(fā)現(xiàn)蚊蟲個體和種群水平的病毒組成與宿主系統(tǒng)發(fā)育、氣候、土地利用類型等因素密切相關(guān)。據(jù)此，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了病毒多樣性的熱點(diǎn)宿主（騷擾阿蚊、白紋伊蚊）和熱點(diǎn)地區(qū)（溫度適當(dāng)、降雨豐富且哺乳動物多樣性較高的地區(qū)）。這一發(fā)現(xiàn)為病原多樣性熱點(diǎn)假說提供了堅(jiān)實(shí)的證據(jù)。
研究團(tuán)隊(duì)首次量化地描述了蚊蟲病毒與其宿主專一性的對應(yīng)關(guān)系，即有些病毒僅能特定感染單一種類的蚊蟲（?；?，而有些病毒則能跨物種感染多個不同屬的蚊蟲（泛化）。這種病毒的宿主特異性呈現(xiàn)出從?；椒夯倪B續(xù)譜特征。此前有研究表明，許多蟲媒病毒在自然界中屬于跨物種傳播病毒，因此，了解病毒這一潛力特點(diǎn)對疾病防控有重要指導(dǎo)意義。
此外，研究發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)蚊蟲種群的遺傳相似度與種群間共享的病毒物種數(shù)高度相關(guān)。即地理位置相隔很遠(yuǎn)的兩個地區(qū)，如果蚊蟲間的基因組相似度越高，其所對應(yīng)攜帶的病毒種類越相似。研究團(tuán)隊(duì)推測，這表明蚊蟲種群的擴(kuò)散可能是病毒長距離傳播和大尺度生物地理格局形成的重要驅(qū)動力。
中山大學(xué)團(tuán)隊(duì)表示：“本研究極大地?cái)U(kuò)展了已知蚊蟲病毒圈，為蚊蟲病毒提供了全面的基因組和生態(tài)數(shù)據(jù)資源，同時(shí)，從蚊蟲個體的病毒多樣性與全國尺度上的生物地理格局聯(lián)系起來，為媒介昆蟲病毒組圖譜提供了全新的認(rèn)識?！?/span>
為發(fā)現(xiàn)和監(jiān)測動物中可能感染人類的病原，華大基于自主研發(fā)的高通量實(shí)驗(yàn)和分析平臺，于2020年發(fā)起全球病原數(shù)據(jù)庫(Global Pathogen Database Project)項(xiàng)目。該項(xiàng)目旨在從基因組層面檢測和發(fā)現(xiàn)人畜共患病原，致力于促進(jìn)形成更加主動的疾病預(yù)防機(jī)制，并為發(fā)現(xiàn)預(yù)測已有和潛在的人畜共患病原提供堅(jiān)實(shí)和全面的數(shù)據(jù)支撐。
文章共同通訊作者、全球病原數(shù)據(jù)庫項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王達(dá)希副研究員表示：“我們希望攜手全球科學(xué)家一起，對自然疫源的病原體進(jìn)行持續(xù)的研究。目前項(xiàng)目已完成約2萬5千份樣本測序，接下來，團(tuán)隊(duì)將持續(xù)構(gòu)建病原數(shù)據(jù)平臺，匯集多種病原、媒介和生態(tài)等多維度信息，為生物安全防控和自然疫源疫病監(jiān)測預(yù)警提供大數(shù)據(jù)保障?！?/span>
中山大學(xué)施莽教授、吳未辰博士，深圳華大生命科學(xué)研究院李俊樺研究員、王達(dá)希副研究員，復(fù)旦大學(xué)李博教授為本文通訊作者。復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院博士研究生潘遠(yuǎn)飛、深圳華大生命科學(xué)研究院趙海龍博士、中山大學(xué)醫(yī)學(xué)院博士研究生茍欽妤為共同第一作者。
該項(xiàng)科研成果符合倫理和數(shù)據(jù)安全法律法規(guī)，所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)全部存儲于深圳國家基因庫生命大數(shù)據(jù)平臺（CNGBdb）序列歸檔系統(tǒng)（CNSA項(xiàng)目編號CNP0004669）。
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