PNAS：傅雄飞团队揭示生物“迁徙淘汰”病毒新机制

来源：生物世界 2024-12-20 09:24

普遍观点认为，宿主的运动会加速病毒的传播。但也有生态学研究表明，宿主的运动对病毒传播起到抑制作用，北美帝王蝶就是一个典型例证。观察显示，那些进行长距离迁徙的帝王蝶相较于不迁徙的同类，感染寄生虫病的风险显著降低。基于这一现象，生态学家提出了 迁徙淘汰 假说，认为迁徙行为有助于淘汰掉病毒感染者从而维持群体健康。

自然界中迁徙行为到底是增强还是抑制病毒传播，其背后的机制尚不清晰。在哪些条件下，宿主运动能够抑制病毒的传播？如果运动真能有效抑制病毒的传播，是否宿主跑得够快，就能淘汰、清除病毒呢？

中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所傅雄飞团队在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表了题为：Navigated range expansion promotes migratory culling的研究论文。

研究团队通过定量合成生物学手段构建了一个宿主-病毒共迁徙实验系统，发现了宿主在无方向型空间扩张迁徙（unguided range expansion) 条件下，宿主运动将促进病毒传播；然而，在有方向型空间扩张迁徙运动（navigated range expansion）中，宿主运动可以抑制病毒传播。

这些发现解释了以往人们对宿主运动对病毒传播存在两种截然相反观点的原因，并且揭示了 迁徙淘汰 的机制：在有方向型的空间扩张迁徙中，未被感染的宿主处于迁徙扩张前沿（front）的前端，而病毒感染者处于后方位置，这种空间位置的有序分布（spatial sorting）导致了病毒感染者更容易被淘汰出去。