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尽管流感病毒具有很强的宿主转换倾向,但其宿主适应的进化机制仍不清楚。H3Nx流感病毒具有独特的广宿主特性,其长期存续的谱系可在禽类、人、猪、马和犬宿主中传播。我们利用13,295条H3Nx序列,量化了宿主特异性的适应性进化,并开发了一套分析流程,将重配事件映射至系统发育树,同时量化其统计不确定性。我们发现,尽管哺乳动物中的H3Nx病毒在血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)上经历适应性进化,但禽类中的病毒受到的定向选择极少。相反,禽类病毒谱系表现出较高的重配率,频繁产生短暂存续且快速更替的新重配谱系。所有禽类重配谱系中,有29.8%–47.4%在传播的第一年内即被淘汰,且重配在禽类中未显示出适合度优势。相比之下,猪中的重配谱系更有可能长期存续,表明重配在猪中可能普遍有益。禽类与哺乳动物病毒之间的片段特异性重配模式也存在差异:禽类病毒NA片段的重配频率高于预期,而猪病毒中的重配频率则低于预期。重配事件在哺乳动物物种间的宿主转换过程中富集,但在禽类物种间的宿主转换过程中并非如此,这表明重配可能在介导哺乳动物物种间的宿主转换方面最为有益。总体而言,我们的数据表明,宿主差异驱动流感病毒产生根本不同的进化结果:从其禽类储存宿主中以重配为主导的进化,转变为在哺乳动物中建立稳定传播后发生不同程度的适应性进化。
尽管流感病毒具有很强的宿主转换倾向,但其宿主适应背后的进化机制仍不明确。H3Nx流感病毒具有独特的广宿主性,其长期存续的谱系在禽类、人类、猪、马和犬宿主中传播。我们利用13,295条H3Nx序列,量化了宿主特异性的适应性进化,并开发了一套分析流程,用于将重配事件映射至系统发育树,同时评估统计不确定性。我们发现,尽管哺乳动物中的H3Nx病毒在血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)上经历了适应性进化,但禽类中的病毒几乎不受定向选择作用。相反,禽类病毒谱系表现出较高的重配率,频繁产生新的重配谱系,这些谱系仅短暂存续且更替迅速。所有禽类重配谱系中,有29.8%–47.4%在传播的第一年内被清除,且重配在禽类中未表现出适合度优势。相比之下,猪中的重配谱系更有可能长期存续,表明重配在猪中可能具有普遍的有利作用。禽类与哺乳动物病毒在基因组节段特异性的重配模式上也存在差异:禽类病毒中NA的重配频率高于预期,而猪病毒中则低于预期。重配事件在哺乳动物物种间的宿主转换中富集,而在禽类物种间的宿主转换中则未见富集,表明重配在介导哺乳动物物种间宿主转换方面可能最为有利。总体而言,我们的数据表明,宿主差异驱动流感病毒产生根本不同的进化结果:从其禽类储存宿主中以重配为主导的进化,转变为在哺乳动物中建立稳定传播后不同程度的适应性进化。
作者声明不存在利益冲突。
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关键词:流感病毒 · 宿主适应 · 适应性进化 · 基因重配 · 跨物种传播 · 系统发育分析
原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.09.15.751820v1?rss=1