节肢动物RNA病毒跨种间传播规律的研究

Almost all of human pathogens are zoonotic, and emerging infectious diseases over past decades were mainly caused by RNA viruses with high mutation rate. Arthropods (mosquitoes and ticks), which are the most diverse animals, harbor a large number of pathogens and act as the most important vectors and hosts of human etiologic agents. Arthropods including ticks and mosquitoes will be sampled from two types of geography-ecologic regions (eastern coastal and central regions) of China, respectively. The population structure of arthropods will be investigated, and their evolutionary relationship between animals sampled here and in and outside of China will be inferred. Through the novel sample processing protocols and metatranscriptomics methods established by ourselves, and PCR methods, recognized and unrecognized RNA viruses in these arthropods will be identified and characterized. Accordingly, the evolutionary relationship between these viruses and their hosts, the virus evolution history, correlation between viral genome mutations and the changes of infectivity to cells will be estimated. Together, the genetic diversity of RNA viruses in arthropods, the cross-species transmission among arthropods, and from arthropods to vertebrates including humans, and the potential infeciton to humans will be characterized and known. The data from these studies will be very helpful to prevent (re)emerging infectious diseases in China.

几乎感染人类的所有病原体均来源于动物；过去几十年间发生的新发传染病主要由变异速率快的RNA病毒引起。节肢动物是动物界中种数最多且单种数量最丰富的一类（如蚊、蜱等），携带病原体种类数量庞大，是人类各种病原体的重最要传播媒介与宿主。我们以我国东部沿海及华中内陆两类生态类型地区为主，在不同生境采集蚊、蜱等节肢动物，研究它们的种群组成，与国内外节肢动物种群的进化关系。采用我们自己建立的最新样品处理体系及宏转录组检测体系，结合PCR等方法，查明节肢动物中流行的已知及未知RNA病毒。研究这些病毒与媒介宿主动物间的进化生态关系，以及RNA病毒自身的进化规律，病毒变异与感染细胞谱系的关系等，从而揭示节肢动物中RNA病毒的遗传多样性，RNA病毒在节肢动物间以及从节肢动物到哺乳动物（包括人）的跨种间传播的进化与生态学规律，了解新发现病毒对人感染的可能性，为我国未来传染病预警防控提供理论指导及其物质、技术储备。

将现场生态、流行病学调查、实验室生物学技术相结合，以病原体生物学、生态学、进化生物学、流行病学等理论为指导，在我国的东南沿海、中部、西部等地理生态地区，在不同生境采集蚊、蜱等节肢动物，研究它们的种群组成，与国内外节肢动物种群的进化关系。采用我们自己建立的病原体发现体系，结合PCR等方法，查明节肢动物中流行的已知及未知RNA病毒、立克次体等。我们在陆地、江河、湖泊、海洋等采集到的节肢动物与低等脊椎动物中发现了许多新病毒，揭示了新发现病毒与媒介宿主动物间的进化生态关系，以及RNA病毒自身的进化规律等，研究发现节肢动物中RNA病毒具有高度的遗传多样性，RNA病毒能在节肢动物间、以及从节肢动物到哺乳动物（包括人）的实现跨种间传播。尤其是在浙江、湖北、广东、河南、东海、南海等地节肢动物与低等脊椎动物中发现了200多种全新病毒，其中包括在海洋鱼类中发现了埃博拉类、沙粒类、汉坦类病毒。这些病毒的发现不但充分证明了RNA病毒的漫长进化历史，而且发现鱼类病毒位于媒介传播病毒的祖先枝位置。在黄病毒的系统发生树中，既有媒介传播病毒又有非媒介传播病毒，以及部分只感染脊椎动物的病毒，这也提出了媒介传播病毒起源的这种多宿主特性很早就产生了。上述研究结果以长文的形式发表于《自然，Nature》上。同期Nature、Nature Review Microbiology、Trends in Microbiology、美国Virology This Weekend等先后发表专门的评论文章，高度评价该论文的重要意义。.另外，我们还在江苏省盐城市、江西省赣州市两地开展了立克次体的流行情况及其规律研究，在世界上首次发现了牛无形体能感染人致病，以及在我国首次发现Rickettsia monacensis感染人致病。.上述研究结果的取得也为我国未来传染病预警防控提供理论指导及其物质、技术储备。也正因为我们这些前期工作，使我们在新冠疫情的早期以世界上最快的速度获得了新冠病毒的全基因组，并对病原体定性、病毒的分类、病毒的传播，以及危害性能做出最精准判断，为国家疾病防治提出正确建议。