广州全域鼠鼩宏转录组解析：城市小型哺乳动物携带多重人兽共患病毒

2026 年2月，暨南大学、广州疾控、广医公卫联合在《Virologica Sinica》发表题为《Metatranscriptomics profiling reveals rodent- and shrew-borne viral diversity and evolutionary relationships in Guangzhou, China》（宏转录组学剖析揭示了中国广州啮齿动物和鼩鼱传播的病毒多样性及进化关系）的文章，该研究依托宏转录组高通量测序联合 PCR 验证技术，系统解析广州城乡啮齿、鼩鼱小型哺乳动物内脏组织病毒组全貌、地理与宿主分布差异及重要人兽共患病病毒进化特征。研究发现：1）广州 9 区县 208 份动物样本共检出 8 个哺乳动物病毒科、24 株病毒，含 17 种已知病毒、7 株潜在新型病毒；2）主城区病毒 α 多样性显著高于郊区，不同区域优势病毒科存在明显地域差异；3）褐家鼠为核心病毒储存宿主，携带汉坦病毒、温州沙粒病毒等多种致病病原体；4）发现一类新型动脉病毒独立进化支，或代表全新病毒属；5）内脏组织病毒组与咽肛拭子肠道病毒谱完全分离，血液 / 体液传播型病毒仅在内脏富集；6）明确汉城病毒、温州沙粒病毒本地流行基线，为肾综合征出血热等人兽共患病监测防控提供本地数据支撑。研究为华南城市小型哺乳动物携带病毒本底建立首个宏转录组基线数据库，完善新发人畜共患病预警体系。

研究背景

新发人畜共患病已成为全球公共卫生重大威胁，75% 新发人类传染病源自动物，啮齿类、鼩鼱是多种烈性病毒天然储存宿主，可通过咬伤、排泄物、媒介蜱虫实现跨物种传播。广州人口密集、国内外人员流动频繁、亚热带气候适宜媒介生物繁殖，是登革热、肾综合征出血热等动物源性传染病高发区域。以往本地监测仅针对已知单一病原，缺乏对啮齿、鼩鼱全病毒组、未知新型病毒的系统性筛查；且常规监测多采用咽、肛拭子无创样本，忽略肝、脾、肺、肾等内脏定居、血液传播类病毒，无法完整评估动物携带病毒的真实致病风险。因此开展全域城乡小型哺乳动物内脏宏转录组病毒组解析，对本地病原本底调查、疫情早期预警至关重要。

研究方法

1、动物样本采集与物种鉴定

2023 年 6 月 —2024 年 12 月，在广州 4 主城区（天河、白云、荔湾、越秀）、5 郊区（增城、花都、从化、番禺、南沙）布设活捕笼，采集褐家鼠、黄胸鼠、板齿鼠等 6 种啮齿动物及臭鼩鼱共 208 只；统一采集肝、脾、肺、肾混合内脏组织，冷冻保存；扩增线粒体 Cyt b 基因结合形态学完成物种鉴定。

2、宏转录组建库与高通量测序

组织低温研磨裂解提取病毒总 RNA，去除宿主 rRNA 后为单只动物独立构建文库，Illumina HiSeq 2500 平台 150bp 双端测序，单样本平均测序量 11.3Gb，总原始数据 2.36Tb。

3、病毒序列组装、注释与定量

质控过滤宿主、植物、昆虫、噬菌体序列，拼接得到病毒 contig；基于 NR、IMG-VR 数据库比对注释哺乳动物病毒；以 TPM 标准化量化病毒丰度，R 语言绘制群落堆叠图、热图；采用 Shannon 指数计算病毒 α 多样性，Kruskal–Wallis 检验组间差异。

4、病毒全长扩增与流行率检测

基于测序 contig 设计巢式 PCR 引物，扩增病毒全长基因组、Sanger 测序补全末端；对全部 208 份样本开展单病毒 RT-PCR 筛查，计算各病毒在不同宿主、区域阳性率。

5、系统发育进化分析

提取病毒保守蛋白氨基酸序列 MAFFT 比对，IQ-TREE 构建最大似然进化树，解析毒株遗传亲缘关系、新病毒分类地位。

研究结果

01广州啮齿与鼩鼱携带 8 科哺乳动物病毒，含 7 株潜在新病毒

测序共组装 24 株完整 / 部分病毒基因组，分属汉坦病毒科、沙粒病毒科、弹状病毒科、副黏病毒科、白纤病毒科、动脉病毒科、黄病毒科、细小病毒科；包含 17 种已报道已知病毒，3 个病毒科下共 7 株遗传分化显著的潜在新型病毒，全部上传 GenBank 数据库。排除植物、昆虫病毒后共获得 438 万余哺乳动物病毒读段，病毒分为正链 RNA、负链 RNA、DNA 病毒三大类，不同科病毒在宿主、地域间丰度差异显著。

02主城区病毒多样性显著高于郊区，各区存在专属优势病毒

Shannon 指数 α 多样性分析显示：广州主城区病毒多样性显著高于郊区（P<0.05）；郊区中增城病毒多样性最高，花都最低。地域病毒分布特征：白纤病毒仅存在主城区；疱疹病毒在增城、南沙丰度最高；汉坦病毒集中番禺；沙粒病毒在花都、从化丰度最高。城市化带来生境扰动、不同物种接触频次提升，加速病毒跨宿主传播与变异，是主城区病毒多样性更高的核心原因。

图3：不同地理位置与物种间的病毒α多样性比较

03宿主携带病毒存在物种特异性，褐家鼠为核心高危储存宿主

宿主病毒组差异明显：沙粒病毒仅在褐家鼠检出；白纤病毒在板齿鼠丰度最高；黄胸鼠、臭鼩鼱疱疹病毒、冠状病毒载量偏高。物种病毒多样性排序：板齿鼠、黄胸鼠、褐家鼠、大足鼠病毒多样性显著高于黄毛鼠、白腹巨鼠、臭鼩鼱。本地种群褐家鼠占捕获总数 65.38%，与人居环境高度共生，携带汉城病毒、温州沙粒病毒等多种致出血热病毒，是城市人畜共患病最高风险宿主。

图2：不同地区啮齿类动物和鼩鼱病毒组的多样性。

04重点致病负链 RNA 病毒流行与进化特征

汉坦病毒（汉城病毒 SEOV）：在番禺、从化、天河褐家鼠、黄胸鼠检出，褐家鼠阳性率 5.2%，黄胸鼠 2.9%；进化归为鼠亚科 III 进化支，与国内各地汉城病毒同源度 97% 以上，是广州肾综合征出血热主要病原。

沙粒病毒（温州沙粒病毒 WENV）：仅从化、花都褐家鼠携带，最高阳性率 13.2%；属于旧大陆哺乳沙粒病毒支，人血清流行病学提示存在潜在感染风险，两区为本地重点监测区域。

副黏病毒（吉隆病毒）：板齿鼠携带率高达 29.4%，多鼠种广泛分布，长期与宿主共进化，虽暂无人类感染报道，但跨物种溢出风险需持续关注。

弹状病毒、白纤病毒：多在内脏低丰度检出，遗传距离与已知毒株差异大，为未分类新型病毒支。

图4：基于汉HanVs完整的M区编码糖蛋白前体（GPC）及L区编码RNA依赖性RNA聚合酶（RdRp）氨基酸序列构建的系统发育树。

05新型动脉病毒形成独立进化支，或确立全新病毒属

共检出 4 株动脉病毒，其中 3 株与佛山、东南亚未分类鼠源动脉病毒聚集，和已知动脉病毒氨基酸同源度低于 63%，进化距离远，不归于现有 Gammaarterivirus 等属，具备新属分类特征；板齿鼠携带该类病毒阳性率 11.8%，是本地特色新型病毒类群。

图7B：基于动脉病毒属ORF1b蛋白氨基酸序列构建的系统发育树。

06内脏病毒组与肠道拭子病毒谱完全分离，样本类型决定检出病毒类群

研究聚焦肝脾肾肺混合内脏，富集血液、体液途径传播病毒（白纤病毒、弹状病毒、动脉病毒、佩吉病毒）；而星状病毒、小 RNA 病毒、杯状病毒等粪口、呼吸道传播病毒在内脏中完全未检出。证实无创咽肛拭子仅能反映消化道病毒，内脏组织测序才能完整捕获侵袭性、全身性感染病毒，是动物病毒风险评估不可或缺的样本类型。

总结

研究设计分层采样，划分城乡区域、多鼠种 + 鼩鼱对照，结合内脏混合组织测序，弥补无创拭子漏检全身性病毒的短板，病毒本底数据更完整。

多技术联用：宏转录组初筛 + 全长 PCR 验证 + 大样本 RT-PCR 测流行率，兼顾新病毒挖掘与真实携带率评估。

多维度组学分析，用热图、Shannon 指数、进化树，从丰度、多样性、遗传演化三层解析病毒时空、宿主差异，逻辑完整。