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马耳他——对于数百万美国猪来说,它们短暂的一生将充满旅行。出生在一个州,在另一个州被育肥和屠宰,这些猪四处移动。它们的感染也是如此。
作为可能导致人类疾病甚至大流行病的甲型流感毒株的携带者——以及肥沃的混合地——猪是流感研究人员的重要研究对象。 但是,由于美国各地拥有如此庞大的产业,科学家们才刚刚开始了解各种猪群和病毒的持续混合情况,美国国立卫生研究院福格蒂国际中心的Martha Nelson研究员在本月早些时候在马耳他举行的第四届欧洲流感工作组会议上解释说。(有关流感如何在养猪场传播的更多信息,请参阅《大众科学》2011年1月的文章“流感工厂”。)
而且感染并非单向传播。猪也会感染人类毒株,流感是价值 190 亿美元、拥有 1.13 亿头猪的美国养猪业中最昂贵的猪病原体之一。在过去的几十年里,早期养猪业已转移到美国中南部和东南部,猪从那里被运往中西部玉米丰富的州进行育肥和加工。(纳尔逊在会议上指出,将猪运到玉米产地比反过来要便宜得多。)纳尔逊和一群同事在6 月份的PLoS Pathogens 论文中更详细地描述了这一过程。
在这项研究中,他们分析了七年内收集的 1500 多个血凝素 (HA1) 序列的遗传信息。纳尔逊和她的同事发现,猪流感“随着猪的长途运输从美国南部传播到中西部”,其中大多数人源 H1N1 流感病毒来自东南部的养猪场,而大多数猪源 H1N2 流感病毒来自美国中南部。
研究人员指出,这意味着中西部地区作为许多猪的最终目的地,“很可能成为多种遗传上不同的变异共循环和通过基因重组交换片段的储存库,因为不断从其他地区输入猪流感病毒”。换句话说,该国中西部地区的大型养猪中心成为各种病毒株的汇集地,使其有更多机会交换基因,并可能变成更具危害性、更易传播的变种,从而可能在人群中大流行。
纳尔逊和她的同事制作了动画,展示病毒在运输途中的猪群中传播的情况。线条显示了猪流感 H1N2 随时间推移沿常用生猪路线的传播路径。膨胀的圆圈表示猪群中人源流感的数量,“随着猪从美国中南部转移到中西部,病毒种群首先在俄克拉荷马州增加,然后在明尼苏达州和爱荷华州增加”。
纳尔逊和她的同事在论文中总结道:“了解长途猪运输在猪流感病毒的进化和空间传播中的重要性,可能为未来流感的监测和控制策略提供信息。”
想了解更多关于您所在州的猪、牛和羊来自哪里吗?请查看美国农业部的“州际牲畜流动:州与州之间的流动”互动地图,按州和动物进行搜索。 动画由 Nelson MI、Lemey P、Tan Y、Vincent A、Lam TT-Y 等人提供。