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禽流感病毒能感染禽类、多种动物甚至人。鸟类作为禽流感病毒的天然宿主,尤其是候鸟迁徙活动为禽流感病毒的跨洲际传播发挥巨大作用。本研究通过对中国东部地区候鸟禽流感病毒的持续监测,了解候鸟中禽流感病毒多样性及流行、进化情况,通过对病毒致病性与传播能力的评估,了解了病毒的公共卫生风险。研究结果对认识禽流感病毒在候鸟中的病原生态及防控新发高致病性病原有重要意义。2019至2021年,根据候鸟迁徙期,开展了对途经我国东部的候鸟迁徙路线和主要候鸟栖息地为期3年的监测。共采集候鸟的样本51766份,涵盖十余鸟种,分离获得低致病性禽流感病毒（LPAIV）126株和高致病性禽流感病毒（HPAIV）84株,包括11种HA亚型和9种NA亚型。调查结果证实,候鸟中禽流感病毒具有丰富的亚型多样性,沉寂数年的H5 HPAIV从欧洲传入我国且发生重配;在LPAIV中,H6亚型检出率和分离率最高,为近三年候鸟中的优势亚型,从调查结果中还发现H7亚型在野鸟中的流行性逐年增加。通过调查发现,沉寂多年的H5 HPAIV通过进化、重组并通过候鸟迁徙跨洲际传播到我国多个地区。本研究重点在候鸟迁徙期对跨境地区候鸟进行了重点监测,结果发现2020年10月H5N8 HPAIV通过大天鹅迁徙进入我国。经实施跟踪调查,2020年末～2021年中旬,H5N8亚型病毒在江苏、陕西、宁夏、河南、内蒙古、上海等地的野鸟中引发疫情。涉及野鸟种类为大天鹅、小天鹅、黑颈鵜等多种野生禽类。通过对H5N8 HPAIV全基因序列的系统发育分析显示:在2020～2021年候鸟中分离的H5N8 HPAIV都属于2.3.4.4b新型重配株,且HA基因分析显示,所有H5亚型HPAIVs都与2020年欧洲流行的H5 HPAIVs聚集在同一进化分支,NA基因分析显示N8基因与欧洲流行的H5N8 HPAIV聚集在同一进化分支。通过对内部基因分析发现一株（SMX01）与欧洲地区流行的LPAIV发生重排的毒株,在该毒株中发现PA基因发生重配,其LPAIV聚集在同一进化分支。由此可见,该毒株极大可能是由欧洲地区候鸟迁徙直接进入我国。2021年在监测中发现H5N6流行株重配毒株,分析显示,HA基因与国内近期流行的H5N8HPAIVs具有极高的相似性,但NA基因则与中国流行的H5N6 AIV聚集在同一进化分支,内部基因分析也显示PA、M基因来自于H5N8 HPAIV,而PB2、PB1、NP、NS基因与中国境内LPAIV发生重配,而在后续调查中并未发现两种重排毒株的出现,证实该毒株未在野鸟中流行。H5N8 HPAIV重排现象并非偶然,这种重排为H5 HPAIV获得宿主适应能力提供了条件。H5N1 HPAIVs自2021年10月进入我国,该毒株为H5N8与欧洲地区LPAIV发生重排,随后新型重排H5N1成为主要流行株,并在河北、山西野鸟中流行。H5N8和H5N1 HPAIV在多国的野禽及家禽中引起疫情,然而并未引起我国家禽的大范围感染,推测与我国家禽的疫苗免疫计划有关。结合候鸟迁徙及疫情发生信息,证明中国野鸟中H5Nx HPAIVs由候鸟迁徙多次进入我国,并在我国再次发生传播后,与我国LPAIV发生重配。以上所有结果显示,候鸟禽流感病毒具有丰富的亚型多样性,新型HPAIV H5Nx在候鸟中疫情持续流行,需要加强候鸟禽流感病毒的监测。为评价H5Nx分离株对哺乳动物的感染、人际间传播能力及公共卫生风险,对分离到的H5N8、H5N1、H5N6以及发生PA重配H5N8毒株分别开展了在豚鼠中的感染和传播能力实验,结果所有毒株感染组豚鼠鼻洗液中可检测到病毒且抗体转阳,而直接接触组和间接传播组中未检测到病毒的复制和抗体转阳,提示这些病毒尚未获得在哺乳动物中传播的能力。在LPAIV中,发现北美谱系与欧亚谱系病毒发生跨洲际基因交换,其中典型的是H6 LPAIV。该病毒在野鸟中普遍流行,通常情况下具有严格的地域性,我国以欧亚谱系为主。而本研究在调查中发现2株H6N8 LPAIVs为北美谱系与欧亚谱系重排毒株,分析显示:NA与北美的阿拉斯加地区所分离的H3N8亚型AIV的NA节片聚集在同一进化分支,HA和其它6个内部基因节片均属于欧亚进化分支,且2株禽流感病毒分别发生不同的重配,在两株毒株中PB2、M处于同一进化分支,而PB1、PA、NP、NS基因中处于不同的进化分支。两株病毒的预计最近共同祖先（t MRCA）通过贝叶斯推断到2018年。由此可见,候鸟长距离迁徙为欧亚谱系和北美谱系毒株频繁重配提供了主要的条件,使得各洲际间流感毒株的频繁发生基因片段交换或重组。在调查中还发现,H7 LPAIV在野鸟中阳性率和分离率逐渐增加。在2020年和2021年发现新型重排H7N3的遗传进化分析显示,候鸟中流行的H7N3 AIVs与我国国内之前流行的H7N3 AIVs存在巨大差异,分离到的H7N3 AIVs进行分析显示所分离的8株病毒分离株基因均发生重配,其中HA基因来源于H7N7,NA基因来源于H5N3。为了评估H7N3 LPAIV对哺乳动物的感染能力,开展了在小鼠中的感染能力实验,以106.0EID 50的病毒量感染BALB/c小鼠,在感染第3天和第5天取小鼠的肺、鼻甲骨、肝脏、心脏、脾、肠等脏器进行病毒滴定,并记录小鼠的存活率和14天的体重变化。实验结果显示,实验小鼠的存活率为100%,体重仅在感染后第3天体重有轻微下降,脏器的病毒滴定显示能在小鼠的肺和鼻甲骨中检测到病毒。所有的结果均表明候鸟源H7N3禽流感病毒对小鼠呈低致病性。上述研究表明候鸟携带的禽流感病毒具有丰富的亚型多样性。候鸟迁徙是导致禽流感病毒跨洲际传播、流行的主要因素之一,为流感病毒频繁的基因重配提供了机会。进而,促使流感病毒获得适应宿主适应性,并在野鸟中广泛流行。因此,加强候鸟禽流感病毒的监测以及候鸟禽流感病毒的生物学评估,对疫病的大流行的主动预警提供理论支持。