生物遷徙與病毒傳播間關系揭示

自然界中的生物遷徙行為是促進還是抑制病毒傳播？1月6日記者獲悉，中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學研究所研究員傅雄飛團隊揭示了生物遷徙與病毒傳播之間的復雜關系，提出了應對傳染病的新策略。相關研究成果日前發表于國際學術期刊《美國國家科學院院刊》。

研究團隊發現，與“生物的遷徙行為會促進或加速病毒傳播”的傳統觀點大相徑庭，生物在進行有方向性的遷徙運動時會對病毒傳播起到抑制作用。

生態學中關于“遷徙淘汰”的假說認為，遷徙行為有助于淘汰病毒感染者從而維持群體健康，但背后的機制尚不清晰。

2017年開始，傅雄飛團隊圍繞細菌—噬菌體在空間上共遷徙的定量理解展開研究。他們發現只有在有方向性的空間擴張遷徙下，宿主的運動才會抑制病毒的傳播。

基于前期的發現，研究團隊突破性地運用合成生物學技術，巧妙利用實驗室中常見的大腸桿菌及其病毒M13噬菌體，構建了模擬“宿主—病毒”互相作用的實驗室系統，并利用數學模型預測及指導實驗，成功在實驗上印證了生態學中“遷徙淘汰”這一假說。

在實驗過程中，研究團隊觀察到，在有方向性的運動中，相對于健康生物體而言，攜帶病毒的生物體處于后方位置，這種空間分布差異導致病毒感染者更容易被淘汰。負責開展實驗工作的中國科學院深圳先進技術研究院合成生物學研究所助理研究員張易說，這意味著，細菌的趨化運動速度越快，病毒傳播范圍越小，甚至感染病毒的個體能從整個遷徙群體中被清除出去。

該研究提出，通過調節宿主的遷徙行為或病毒的感染特性有望控制傳染病傳播。這一發現有助于研究人員在流行病學背景下理解和制定傳染病防控策略，為公共衛生策略制定提供了新視角。