美国密西西比河和中央迁飞路线地区的鸭子中,高致病性H5N1甲型流感病毒的季节性感染及抗体反应

《Canadian Journal of Microbiology》:Seasonal infection and antibody response to highly pathogenic H5N1 influenza A virus in ducks in the Mississippi and Central Flyways, United States

【字体: 时间:2026年04月28日 来源:Canadian Journal of Microbiology 1.6

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  大卫·E·斯塔尔克内希特(David E. Stallknecht)|黛博拉·L·卡特(Deborah L. Carter)|林登·沙利文-布鲁格(Lyndon Sullivan-Brügger)|曹子静(Zijing Cao)|保罗·林克(Paul Link)|凯西·罗姆(Ka

  大卫·E·斯塔尔克内希特(David E. Stallknecht)|黛博拉·L·卡特(Deborah L. Carter)|林登·沙利文-布鲁格(Lyndon Sullivan-Brügger)|曹子静(Zijing Cao)|保罗·林克(Paul Link)|凯西·罗姆(Kacie Rome)|麦肯齐·克莱因彼得(Mackenzie Kleinpeter)|里德·维古特(Reid Viegut)|杰弗里·爱德华兹(Jeffrey Edwards)|吉莉安·墨菲(Jillian Murphy)|西亚拉·麦卡蒂(Ciara McCarty)|布鲁斯·戴维斯(Bruce Davis)|琳达·克努森(Lynda Knutsen)|詹姆斯·格雷厄姆(James Graham)|丽贝卡·L·波尔森(Rebecca L. Poulson)
美国乔治亚大学兽医学院人口健康系,东南合作野生动物疾病研究项目,雅典,GA 30602

2022/2023和2023/2024迁徙季节期间,在美国密西西比迁徙路线上的蓝翅 teal(Blue-winged Teal)中发现了2.3.4.4b A/goose/Guangdong/1/1996(Gs/GD)H5N1高致病性(HP)甲型流感病毒(IAV)(HP H5N1)感染。这种感染的模式与低致病性IAV相似,感染高峰出现在夏末和秋季。为了确定这种季节性模式是否在2024/2025迁徙季节仍然存在,我们在2024年9月至2025年4月期间对密西西比迁徙路线上的蓝翅 teal进行了重复检测。同时,还比较了2023/2024和2024/2025迁徙季节在密西西比和中央迁徙路线采集的其他涉禽物种的结果。在密西西比迁徙路线上的蓝翅 teal中,感染高峰出现在2024年11/12月的越冬地(路易斯安那州和德克萨斯州),此时幼鸟中的H5和N1抗体阳性率较低。在这一发现之后,抗体阳性率迅速上升,而在2025年1月至4月期间未检测到HP H5N1感染。绿头鸭(Mallard)、北方针尾鸭(Northern Pintail)、美洲凤头鸭(American Wigeon)、北铲鸭(Northern Shoveler)和绿翅 teal的病毒学和血清学结果与蓝翅 teal的结果一致,并且在不同迁徙路线间也是一致的。

**引言**
2.3.4.4b A/goose/Guangdong/1/1996(Gs/GD)H5N1高致病性(HP)甲型流感病毒(IAV)(HP H5N1)于2021年12月首次在加拿大东部被发现(Caliendo等人,2022年)。2022年,该病毒通过大西洋和太平洋再次引入,导致其迅速传播,并在从北美到南极洲部分地区的大量野生鸟类中检测到(Leguia等人,2023年;Youk等人,2023年;Banyard等人,2024年)。自2022年以来,每年都在北美野生鸟类中检测到HP H5N1感染,其中大多数病例来自鸭子(加拿大食品检验局,2025年;美国农业部动植物卫生检验局,2025b)。

对于地方性低致病性(LP)IAV,水禽中的感染率因物种和季节而异。在北美,大多数涉禽物种的LP IAV感染高峰出现在夏末和初秋的幼鸟中,随后在秋季/冬季迁徙期间感染率下降(Hinshaw等人,1985年;Diskin等人,2020年;Kent等人,2022年)。这种模式归因于种群对IAV的免疫力增强(Hinshaw等人,1980年)。对于LP IAV亚型,这些季节性模式可能更为复杂,某些血凝素(HA)亚型在夏末占主导地位(H3和H4),而其他亚型在晚秋和冬季更为普遍(H5)(Diskin等人,2020年)。特定亚型(如HP H5N1)的季节性优势可能也部分受到种群免疫力的影响(Stallknecht等人,2024a,2024b)。

2022/2023和2023/2024迁徙周期中,在密西西比迁徙路线上的蓝翅 teal中检测到HP H5N1,这与低致病性(LP)IAV在涉禽中的历史季节性模式一致,但在2022年和2023年的秋季迁徙期间略有差异(Stallknecht等人,2024a)。值得注意的是,2022年9月在迁徙停留地(明尼苏达州)和越冬地(路易斯安那州/德克萨斯州)都观察到了HP H5N1感染高峰,而在2023年,9月这些迁徙和停留地区未检测到HP H5N1,似乎在迁徙后期(10月)才在越冬地区出现。如果这种轻微的季节性变化在后续季节中持续存在,可能有助于了解这种病毒从该物种传播的风险最高的时间和地点。在2022年和2023年秋季迁徙期间(9月至11月)检测到HP H5N1后,检测出H5和N1抗体的蓝翅 teal比例均超过了70%。在这两个迁徙周期中,后续检测的任何鸭子均未再检测到HP H5N1感染(12月至3月)。这些结果表明,该物种在一个季节内的HP H5N1感染风险与种群的免疫状态(尤其是幼鸟的免疫状态)呈负相关。然而,HP H5N1感染的高峰时间和地点在2022年(明尼苏达州停留期9月)和2023年(路易斯安那州/德克萨斯州初秋迁徙期10月)之间存在差异。

**研究目的**
(1)验证之前报道的密西西比迁徙路线蓝翅 teal的HP H5N1感染和血清学季节性模式,并确定2024/2025迁徙季节中年龄、感染和血清学状态之间的关系;
(2)确定在密西西比和中央迁徙路线同时采集的其他涉禽物种中观察到的结果是否适用于蓝翅 teal。

**材料与方法**
**样本采集**
在中央和密西西比行政迁徙路线的多个地点捕获并采集了鸭子样本,包括明尼苏达州(MN)、北达科他州(ND)、南达科他州(SD)、路易斯安那州(LA)和德克萨斯州(TX)(图1)。LA和TX的采样时间为2024年9月至2025年4月。MN、ND和SD的采样时间为2023年9月和2024年9月。主要采集蓝翅 teal作为研究对象,但也采集了绿头鸭(Anas platyrhynchos)、北方针尾鸭(A. acuta)、绿翅 teal(A. carolinensis)、美洲凤头鸭(M. americana)和北铲鸭(Spatula clypeata)进行物种比较。鸭子是在阿加西兹国家野生动物保护区(Agassiz National Wildlife Refuge,MN州马歇尔县)、罗索河野生动物管理区(Roseau River Wildlife Management Area,MN州罗索县)、小偷湖野生动物管理区(Thief Lake WMA,MN州马歇尔县)、J. 克拉克·萨利尔国家野生动物保护区(J. Clark Salyer NWR,ND州麦克亨利县)和桑德湖国家野生动物保护区(Sand Lake NWR,SD州布朗县)由州或联邦人员进行的环志操作中捕获的。2024年10月,还在洛克菲勒野生动物保护区(Rockefeller Wildlife Refuge,LA州卡梅伦教区)对活捕获的鸭子进行了采样,并从2024年12月到2025年4月每月进行采样。2024年9月和11月,在德克萨斯州钱伯斯县(Chambers County)对猎获的鸭子(蓝翅 teal和绿翅 teal)进行了病毒检测;2024年9月、11月和12月,在LA州卡梅伦教区对蓝翅 teal、绿翅 teal、北铲鸭、针尾鸭(Gadwall)、美洲凤头鸭和北方针尾鸭进行了采样。

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**图1.** 美国大致连续的行政迁徙路线沿州界标出,包括太平洋(红色)、中央(橙色)、密西西比(绿色)和大西洋(蓝色)。本研究采集野生鸟类的州在密西西比(MF)和中央(CF)迁徙路线中分别用深橙色或绿色标出。MF路线中采集野生鸟类的县和季节分别为:
- MF:
1)罗索县(Roseau County,MN州),秋季;
2)马歇尔县(Marshall Co., MN州),秋季;
3)卡梅伦教区(Cameron Parish,路易斯安那州),秋季、冬季、春季。
- CF:
1)麦克亨利县(McHenry Co., ND州),秋季;
2)布朗县(Brown Co., SD州),秋季;
3)钱伯斯县(Chambers Co., TX州),秋季。
地图基于Microsoft PowerPoint模板生成。

**鸟类分类**
根据羽毛特征将鸟类分为幼鸟和成鸟。幼鸟是指2024年早夏孵化的鸟类,代表当年的繁殖群体;成鸟代表2024年的繁殖群体,孵化时间在2024年之前。所有样本均采集至2025年春季。

**伦理批准**
在开始研究之前,已获得乔治亚大学机构动物护理和使用委员会(A2022 05-006-Y3-A2)以及相关州(LA WDP-24-017和WDP-25-013;MN 32793和36255;SD 2024-71;TX SPR-1022-137)和/或联邦(USFWS MB53692D;USGS 06261)的许可。所有活鸟在处理后立即放归野外。

**样本处理**
每只鸭子的配对泄殖腔/口咽(CL/OP)拭子合并到一个含有2 mL病毒运输介质的冷冻管中,其中添加了抗菌剂(青霉素G(1000单位/mL)、链霉素(1 mg/mL)、卡那霉素(0.5 mg/mL)、庆大霉素(0.25 mg/mL)和两性霉素B(0.025 mg/mL;Sigma Chemical Company,美国密苏里州圣路易斯)。采集后,所有拭子存放在4°C,采样后10天内送往实验室,并在-70°C下保存直至进行病毒学或分子检测。

**血液样本**
从活捕获的鸭子中通过颈静脉或肱静脉穿刺采集血液样本(少于1 mL)。血清部分在现场分离后存放在4°C,收到实验室后加热灭活至56°C 30分钟,然后冷冻至-20°C直至检测。

**病毒检测**
所有CL/OP拭子均接种到胚胎鸡胚(ECE)中以分离病毒(VI),方法如前所述(Stallknecht等人,1990年)。然而,在2024年11月路易斯安那州采样期间,由于初步检测发现HP H5N1,样本仅用实时逆转录聚合酶链反应(rrt-PCR)针对2.3.4.4b H5进行筛查。只有未检测到2.3.4.4b病毒RNA的样本才接种到ECE中。

**rrt-PCR检测**
使用MagMax-96 AI/ND Viral RNA Isolation Kit(Applied Biosystems,美国加利福尼亚州福斯特城)和Thermo Electron KingFisher磁颗粒处理器(Thermo Electron Corporation,美国马萨诸塞州沃尔瑟姆)按照修改后的协议提取拭子上清液(Das等人,2009年)。然后使用针对2.3.4.4b H5的特异性引物进行rrt-PCR检测(Arruda等人,2024年)。

**病毒分离**
在36°C孵育96小时后,从ECE中收集羊膜-尿囊液并通过血凝试验(Killian 2008)进行病毒分离。从HA阳性的羊膜-尿囊液中提取病毒RNA(QIAamp Viral RNA Mini Kit,Qiagen Inc.,美国加利福尼亚州瓦伦西亚),按照制造商说明进行检测,并针对2.3.4.4b H5的引物进行检测(Arruda等人,2024年)。所有2.3.4.4b H5 rrt-PCR阴性拭子或羊膜-尿囊液样本(Ct值<40)被送往美国农业部(USDA)国家兽医服务实验室(NVSL)确认致病性。

**血清学**
使用商业化的bELISA试剂盒(IDEXX AI MultiS-Screen AB Test,IDEXX Laboratories,美国缅因州韦斯特布鲁克)检测IAV核蛋白(NP)抗体,血清阴性(S/N)吸光度比率为0.7(Brown等人,2009年)。对于bELISA检测结果为阳性的样本子集,进一步通过病毒中和(VN)和酶联凝集试验(ELLA)检测H5和N1抗体(Stallknecht等人,2020年,2022年)。如前所述(Stallknecht等人,2024a),在VN试验中使用了两种反向遗传学(rg)减毒病毒作为H5抗原:LP rg BWT含有LP A/Blue-winged Teal/AI12-4150/Texas/2012(H5N2)的HA和神经氨酸酶(NA),HP rg AST含有HP 2.3.4.4b A/Astrakhan/3212/202(H5N8)的改良HA和NA。AST rg病毒通过去除HA多碱性切割位点进行减毒。对于这些rg病毒,所有其他基因均来自A/Puerto Rico/8/1934(PR8)。如果样本对任一抗原的滴度≥20,则认为其H5抗体阳性。在ELLA试验中,使用卵传代的野生鸟类来源H10N1病毒(A/ruddy turnstone/New Jersey/AI13-2948/2013)作为抗原(Stallknecht等人,2024a),血清滴度≥80的样本被认为是N1抗体阳性。

**数据和统计**
将2023年9月和2024年4/3月之前已发表的数据(Stallknecht等人,2024a)纳入分析,以便进行季节性和物种水平比较。使用GraphPad Prism Version 10.4.1(627)和Yates校正函数进行双尾卡方检验,比较不同物种、采样地点、迁徙路线和年龄组之间的抗体或感染率差异。卡方值和预测概率显示在表S1中。

**结果**
从2024年9月到2025年4月,共检测了2236只鸭子和1155只鸭子的IAV感染以及NP、H5和N1抗体的存在(表S2)。蓝翅 teal的HP H5N1季节性检测和血清学结果显示在图2中,参考了2024年3/4月之前发表的数据(Stallknecht等人,2024a)。2024年9月在明尼苏达州早期和迁徙前采集的蓝翅 teal中有52%检测出NP抗体。估计的H5和N1抗体同时阳性的群体比例为23%。这两个估计值是2024年9月至2025年4月采样期间观察到的最低值,但受到年龄的影响。估计的成鸟和幼鸟蓝翅 teal的NP抗体阳性率分别为90%和33%。此外,据估计有50%的成年蓝翅 teal 对H5和N1病毒具有血清阳性反应,而仅有10%的幼年蓝翅 teal 对这两种亚型具有血清阳性反应。由于在2024年9月的采样中仅在明尼苏达州检测到LP IAV,而没有检测到HP H5N1,因此幼年蓝翅 teal的血清学结果很可能反映了2024年夏季的当前或近期LP IAV感染情况。这一结论不仅得到了LP H5病毒检测结果的支持,也因为未检测到N1抗体而得到证实。在密西西比迁徙路线中,LP H5 IAV通常以H5N2亚型的形式出现(Diskin等人,2020年)。相比之下,成年蓝翅 teal对H5和N1病毒均具有血清阳性反应,这很可能反映了2023/2024年迁徙季节期间HP H5N1感染的持续影响;2024年3月至4月采样的蓝翅 teal中,分别有81%和70%对NP以及H5和N1病毒具有抗体阳性反应(Stallknecht等人,2024a)。2024年11月和12月,在德克萨斯州和路易斯安那州的越冬地,多种水禽中检测到了HP H5N1,随后NP、H5和N1抗体的阳性率迅速上升(图2)。尽管在2025年1月至4月期间抗体阳性率略有下降(图2),但此后未再从382只鸭子中检测到HP H5N1病毒。总体而言,病毒学和血清学数据表明,大多数NP血清阳性的鸭子(66%-100%)也对H5和N1病毒具有阳性反应(图2),这表明大量越冬期的蓝翅 teal在晚秋时感染了HP H5N1。

此外,据估计有50%的成年蓝翅 teal 对H5和N1病毒具有血清阳性反应,而仅有10%的幼年蓝翅 teal 对这两种亚型具有血清阳性反应。由于在2024年9月的采样中仅在明尼苏达州检测到LP IAV,而没有检测到HP H5N1,因此幼年蓝翅 teal的血清学结果很可能反映了2024年夏季的当前或近期LP IAV感染情况。这一结论不仅得到了LP H5病毒检测结果的支持,也因为未检测到N1抗体而得到证实。在密西西比迁徙路线中,LP H5 IAV通常以H5N2亚型的形式出现(Diskin等人,2020年)。相比之下,成年蓝翅 teal对H5和N1病毒均具有血清阳性反应,这很可能反映了2023/2024年迁徙季节期间HP H5N1感染的持续影响;2024年3月至4月采样的蓝翅 teal中,分别有81%和70%对NP以及H5和N1病毒具有抗体阳性反应(Stallknecht等人,2024a)。2024年11月和12月,在德克萨斯州和路易斯安那州的越冬地,多种水禽中检测到了HP H5N1,随后NP、H5和N1抗体的阳性率迅速上升(图2)。尽管在2025年1月至4月期间抗体阳性率略有下降(图2),但此后未再从382只鸭子中检测到HP H5N1病毒。总体而言,病毒学和血清学数据表明,大多数NP血清阳性的鸭子(66%-100%)也对H5和N1病毒具有阳性反应,这表明大量越冬期的蓝翅 teal在晚秋时感染了HP H5N1。

蓝翅 teal在2024/2025年迁徙季节中HP H5N1感染和抗体阳性的总体季节性趋势与前两个迁徙季节(2022/2023年和2023/2024年)相似。这些季节性感染趋势也与LP IAV的报告季节性一致,即感染高峰出现在8月/9月,而大多数H5病毒分离株在迁徙后期被检测到(Diskin等人,2020年)。然而,三个秋季迁徙季节中HP H5N1病毒的高峰检测时间从2022年的9月分别转移到了2023年的10月和2024年的11月/12月。这些季节性变化可能与HP H5N1引入后成年鸟群的免疫状态变化有关。2023年和2024年9月在明尼苏达州采样的成年蓝翅 teal中,分别有67%和50%对H5和N1具有血清阳性反应(表1C和2C)。相比之下,2022年9月只有44%的成年蓝翅 teal对H5和N1具有血清阳性反应(Stallknecht等人,2024a)。2024年11月和12月在路易斯安那州和德克萨斯州越冬地,感染高峰的延迟可能与D1.1基因型的出现及其随后的传播有关,该基因型最初于2024年夏季在阿拉斯加的太平洋迁徙路线中被检测到,并在秋季迁徙期间向东传播(Himsworth等人,2025年;USDA-APHIS,2025a)。2024/2025年迁徙季节中我们检测到的所有HP H5N1病毒都属于D1.1分支。虽然本文未详细讨论,但迁徙时间的变化也可能影响了感染的时间。

了解驱动鸭子中HP H5N1季节性感染模式的机制对于理解病毒传播、区域溢出风险以及重组潜力非常重要。蓝翅 teal既是早期迁徙者也是长距离迁徙者,其越冬范围延伸至中美洲和南美洲北部(Rohwer等人,2020年)。2022年9月在路易斯安那州南部越冬地观察到的HP H5N1高感染率可能促进了该病毒在同一年度向中美洲和南美洲的传播。此前已有研究表明蓝翅 teal可能参与了这些大陆之间的长距离病毒传播(Ramey等人,2014年)。2010年至2013年间,一种罕见的LP H14 IAV不仅在北美的太平洋和密西西比迁徙路线之间传播,还在德克萨斯州和危地马拉的越冬蓝翅 teal中被检测到(Ramey等人,2014年)。除了H14亚型外,对来自中美洲和南美洲北部的其他LP IAV亚型的系统发育分析表明它们与北美IAV具有共同祖先(Gonzalez-Reiche等人,2012年,2017年)。迁徙鸭子中感染率的小幅季节性变化也可能决定了HP H5N1主要发生在北部州的停留和繁殖区(2022年9月),而不是更南部州的越冬地(2023年10月和2024年11月)。根据bELISA阳性率和同时检测到H5和N1抗体的bELISA阳性鸟的比例估计,2024/2025年迁徙季节开始时,43%-78%的成年鸭子对H5和N1具有抗体阳性反应。相比之下,只有4%-11%的幼年鸭子对H5和N1具有血清阳性反应(表1C)。由于这些估计值是基于bELISA阳性率和同时检测到H5和N1抗体的bELISA阳性鸟的比例计算得出的,因此未进行统计评估。密西西比和中央迁徙路线仅提供了成年绿头鸭的样本数据。两个迁徙路线之间的NP抗体阳性率(密西西比81%/中央80%)或NP阳性样本中的H5和N1抗体阳性率(密西西比83%/中央74%)没有显著差异(p > 0.05,表S1C)。据估计,密西西比和中央迁徙路线中分别有78%和59%的成年绿头鸭对H5和N1具有抗体阳性反应。

2023年9月的流感A病毒(IAV)抗体结果按物种、年龄和采集地点划分(表1)。2024年9月的结果类似(表2)。对于物种/年龄组的比较,数据来自明尼苏达州、北达科他州和南达科他州,因为各州内样本量通常较少,尤其是NP阳性鸭子中对H5和N1同时具有阳性反应的比例较低。两种物种的年龄组之间NP抗体阳性率和H5及N1抗体阳性率存在显著差异(表1A和1B;表S1A)。当比较不同物种或同时检测到H5和N1抗体的NP阳性鸭子的成对年龄特异性抗体阳性率时,未发现显著差异(p > 0.05,表1A和1B;表S1B)。这些物种比较仅包括成年组。据估计,2024/2025年迁徙季节开始时,43%-78%的成年鸭子对H5和N1具有抗体阳性反应。相比之下,只有4%-11%的幼年鸭子对H5和N1具有血清阳性反应(表1C)。由于这些估计值是基于bELISA阳性率和同时检测到H5和N1抗体的bELISA阳性鸟的比例计算得出的,因此未进行统计评估。密西西比和中央迁徙路线仅提供了成年绿头鸭的样本数据。两个迁徙路线之间的NP抗体阳性率(密西西比81%/中央80%)或NP阳性样本中的H5和N1抗体阳性率(密西西比83%/中央74%)没有显著差异(p > 0.05,表S1C)。据估计,密西西比和中央迁徙路线中分别有78%和59%的成年绿头鸭对H5和N1具有抗体阳性反应。

2024年9月的结果类似(表2)。对于物种/年龄组的比较,数据来自明尼苏达州、北达科他州和南达科他州,因为各州内样本量通常较少,尤其是NP阳性鸭子中对H5和N1同时具有阳性反应的比例较低。与2023年一样,所有物种的年龄组之间NP抗体阳性率存在显著差异(表2A;表S1D)。所有物种的年龄组之间同时检测到H5和N1抗体的NP阳性鸭子的比例也存在显著差异(表2A;表S1E)。除了幼年绿头鸭(58%)和蓝翅 teal(34%)之间的比较(p = 0.001)外,不同物种之间的成对年龄特异性NP抗体阳性率比较未发现显著差异(p > 0.05,补充表2E)。任何同时检测到H5和N1抗体的NP阳性鸭子的成对年龄特异性阳性率比较也未发现显著差异(p > 0.05,表2B;表S1E)。2024年9月采样的总样本中,估计有55%-62%的成年鸭子对H5和N1具有抗体阳性反应(表2C)。与上一个迁徙季节类似,很少有幼年鸭子(4%-11%)对H5和N1具有血清阳性反应。密西西比和中央迁徙路线提供了幼年和成年蓝翅 teal及绿头鸭的样本数据。两个迁徙路线之间的NP或H5和N1抗体阳性率在任何年龄组/物种比较中均无显著差异(表S1F)。据估计,2024/2025年迁徙季节开始时,43%-78%的成年鸭子对H5和N1具有抗体阳性反应。与前一个迁徙季节类似,很少有幼年鸭子对H5和N1具有血清阳性反应(表2C)。密西西比和中央迁徙路线提供了幼年和成年蓝翅 teal及绿头鸭的样本数据。两个迁徙路线之间的NP或H5和N1抗体阳性率在任何年龄组/物种比较中均无显著差异(表S1F)。据估计,2024/2025年迁徙季节开始时,43%-62%的成年鸭子对H5和N1具有抗体阳性反应。与前一个迁徙季节类似,很少有幼年鸭子对H5和N1具有血清阳性反应(表2C)。2024年9月之后采样的鸟类中,年龄组或物种之间的NP抗体阳性率或NP阳性样本中的H5和N1抗体阳性率没有显著差异(表S1G)。2024年9月之后采样的鸟类中,H5和N1抗体阳性鸟的比例在物种和年龄组之间也相似(表2C)。

2024/2025年迁徙季节期间,幼年和成年蓝翅 teal的LP IAV和HP H5N1感染结果随时间变化(图3A),这与该年龄组的NP抗体状态有关(图3B)。仅在2024年9月/10月期间检测到两个年龄组之间的感染率存在显著差异(卡方检验 = 42.73,p < 0.0001)。这些月份的感染均为LP IAV。2024年11月/12月,48个IAV病毒分离株中除5个外均为HP H5N1。此时,幼年和成年组的NP抗体阳性率没有显著差异,且两个年龄组中具有H5和N1抗体的鸟类比例较高(图3C)。2025年1月至4月采集的样本中也观察到类似结果;然而,这些月份的感染均与LP IAV相关。

蓝翅 teal在2024/2025年迁徙季节中的HP H5N1感染和抗体阳性的总体季节性趋势与前两个迁徙季节(2022/2023年和2023/2024年)相似。这些季节性感染趋势也与LP IAV的报告季节性一致,即感染高峰出现在8月/9月,而大多数H5病毒分离株在迁徙后期被检测到(Diskin等人,2020年)。然而,三个秋季迁徙季节中HP H5N1病毒的高峰检测时间从2022年的9月分别转移到了2023年的10月和2024年的11月/12月。这些季节内的变化可能与HP H5N1引入后成年鸟群的免疫状态变化有关。2023年和2024年9月在明尼苏达州采样的成年蓝翅 teal中,分别有67%和50%对H5和N1具有血清阳性反应(表1C和2C)。相比之下,2022年9月只有44%的成年蓝翅 teal对H5和N1具有血清阳性反应(Stallknecht等人,2024a)。2024年11月和12月在路易斯安那州和德克萨斯州越冬地,感染高峰的延迟可能与D1.1基因型的出现及其随后的传播有关,该基因型最初于2024年夏季在阿拉斯加的太平洋迁徙路线中被检测到,并在秋季迁徙期间向东传播(Himsworth等人,2025年;USDA-APHIS,2025a)。2024/2025年迁徙季节中我们检测到的所有HP H5N1病毒都属于D1.1分支。尽管本文未详细讨论,但迁徙时间的变化也可能影响了感染的时间。在2024-2025年期间,蓝翅 teal 的情况并非如此。这一时期存在明显的季节性不同步现象:2024年9月和2025年3/4月仅检测到低致病性(LP)的 IAV(禽流感病毒),而2024年11/12月则主要感染了高致病性(HP)的 H5N1 病毒。从2024年3/4月到9月,观察到大量成年鸭子对 H5 和 N1 抗体呈阳性反应,这出乎意料,可能与2023年秋季和2024年冬季的先前感染有关。但由于无法确定针对 NP、H5 和 N1 抗体的持久性,并且血清学检测结果存在不确定性,因此无法确认这一结论。2024年9月对成年鸭子及其幼体进行的采样结果显示,它们可能曾感染过 LP IAV,但未感染 HP H5N1。成年鸭子体内抗体反应的持久性可能是由于在前一个季节反复接触 LP H5 病毒导致的 H5 和 N1 抗体增强,或者是因为后续感染了其他亚型的病毒而产生了抗原印记效应。尽管目前尚未有证据表明鸭子会同时感染 H5 和 N1 病毒,但在连续感染 H3 和 H4 LP IAV 的绿头鸭中确实观察到了这种现象(Latorre-Margalef 等,2017年)。由于不同季节的采样方法(活捕 vs. 猎人捕获)可能存在一定的偏差,导致感染率统计存在偏差。不过,这些采集技术与之前发布的2022-2024年数据一致,因此可以对其进行季节性趋势的直接比较。在整个研究期间,所有抗体阳性率均基于活捕样本得出,这也与2022-2024年的数据结果一致。

尽管样本量有限,但我们的研究结果在其他涉禽物种以及不同迁徙路线之间具有普遍性。不过,需要考虑密西西比迁徙路线和中部迁徙路线站点之间的地理邻近性,因此有必要进行更多的路线间比较,并对整个迁徙周期内的其他水禽物种进行检测。需要注意的是,蓝翅 teal 的迁徙行为可能不适用于其他水禽物种。因此,本研究和之前研究(Stallknecht 等,2024a)中描述的蓝翅 teal 的感染和免疫时间及空间模式可能不适用于迁徙性较弱的水禽物种,或者那些在晚秋和冬季仍留在北方地区的定居鸭群。例如,我们的研究仅涵盖了路易斯安那州和德克萨斯州的晚秋和冬季样本,没有关于这些地区鸭子在晚秋或冬季留在北方停留地或繁殖地的数据。通过多年对鸭子进行病毒学和血清学检测,我们发现对于特定种群而言,HP H5N1 的季节性感染风险变化很大,且与种群的整体血清学状态(尤其是幼体部分)密切相关。这种结合病毒学和血清学的方法可以很容易地应用于其他物种和迁徙路线,有助于更深入地了解这些种群中 HP H5N1 的流行病学情况。

**数据来源**
所有数据均包含在相关手稿或补充表格中。

**作者贡献**
概念设计:DES、PL、RLP
数据整理:DES、DLC、LS、ZC、RLP
正式分析:DES、RLP
资金获取:PL、RLP
研究实施:DES、DLC、LS、ZC、PL、KR、MK、RV、JE、JM、CM、BD、LK、JG、RLP
方法论:DES、DLC、LS、ZC、RLP
初稿撰写:DES、RLP
审稿与编辑:DES、DLC、LS、ZC、PL、KR、MK、RV、JE、JM、CM、BD、LK、JG、RLP

**资金支持**
本研究由美国国立卫生研究院(NIH)下属的国家过敏与传染病研究所资助,具体合同编号为 75N93021C00016,并得到了密西西比迁徙路线委员会的财务和后勤支持。

**补充材料**
补充数据可在以下链接获取:
https://doi.org/10.1139/cjm-2025-0274
- 补充材料1(DOCX格式,34.1 KB):下载
- 补充材料2(XLSX格式,29.0 KB):下载
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