系统发育动力学分析揭示登革病毒全球传播的不对称性及加速趋势

由 root 提交于 周四, 10/01/2026 - 18:47
登革病毒(DENV)仍在全球范围内持续扩散,在流行国家和非流行国家中的发病率均不断上升。基于一套始于20世纪40年代的大规模全球DENV基因组数据集,我们利用系统地理学和系统动力学方法重建了DENV传播的全球及区域模式。分析结果表明,当前全球城市型DENV的多样性起源于20世纪上半叶的亚洲。在此后的100多年间,我们发现,国家间传播的最高密度出现在亚洲内部;与此同时,亚洲仍持续作为全球传播源,向非洲和美洲播散传播。然而,全球传播并不均衡。尽管前往南美洲的旅行活动更多,但我们显示,DENV谱系主要通过一条由北半球季节同步性所界定的传播联系进入北美洲(主要来自南亚)。随着约始于2010年的全球旅行显著增加,DENV向美洲传播的速率正在上升,并形成了与近期大规模暴发相关的新谱系。DENV谱系很少从美洲或非洲回传至亚洲;我们推测,这是由于亚洲具有更高的遗传多样性,从而导致入侵谱系面临更为激烈的竞争。在美洲内部,DENV的扩散网络始于北美洲,尤其是加勒比地区,随后由南美洲的主要枢纽维持。总体而言,我们发现,旅行流量而非气候因素,主要决定了DENV在全球范围及美洲内部的长期传播模式。我们的研究凸显了DENV谱系全球动态中的关键节点,并表明在一个联系日益紧密的世界中,其传播将持续加速。

登革病毒(DENV)仍在全球范围内持续扩散,在流行国家和非流行国家中的发病率均不断上升。基于一项始于20世纪40年代、涵盖全球的大规模DENV基因组数据集,我们运用系统地理学和系统动力学方法,重建了DENV传播的全球及区域模式。分析结果表明,当前全球城市型DENV的多样性起源于20世纪上半叶的亚洲。在此后的100多年间,国家间传播的最高密度出现在亚洲内部;与此同时,亚洲仍持续作为全球传播源,将病毒传播播种至非洲和美洲。然而,全球传播并不均衡。尽管前往南美洲的旅行活动更为频繁,我们发现DENV谱系主要通过一个由北半球季节同步性所界定的传播联系进入北美洲(主要来自南亚)。随着约2010年起全球旅行活动显著增加,DENV向美洲传播的速率正在加快,并形成了与近期大规模暴发相关的新谱系。DENV谱系很少从美洲或非洲反向传播至亚洲;我们认为,这可能是由于亚洲具有更高的遗传多样性,从而导致入侵谱系面临更为激烈的竞争。在美洲内部,DENV的扩散网络始于北美洲,主要是加勒比地区,随后由南美洲的主要枢纽持续维系。总体而言,我们发现,与气候因素相比,旅行流量更主要地决定了DENV在全球范围内及美洲内部的长期传播模式。我们的研究结果突出显示了DENV谱系全球动态中的关键节点,并提示在一个联系日益紧密的世界中,DENV的传播将继续加速。

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