歷史性突破！首登Nature Water

近日，我校生態與環境學院孫月鵬研究員團隊在環境病毒學與污水流行病學領域取得重要進展，在Nature子刊 Nature Water發表題為“Discovery of Emerging Vesicle-Associated Viruses in Wastewater and Implications for Engineering Interventions”的研究論文，開發出一種高效選擇性分離污水“病毒囊泡”的新方法。在環境病毒學領域，研究成果拓寬了我們對環境中多樣化病毒群落存在形式的理解。在醫學領域，這一發現有助于深入探討病毒進化、疫苗研發及病原體對動植物的致病機制。在工程領域，這一發現迫切要求重新審視并優化現有的污水處理與消毒工藝，特別是通過深入探究污水處理過程中病毒囊泡的去除規律，將為開發和優化病原體阻控技術、構建更科學的公共衛生防御體系提供關鍵的理論支撐與工程范式。這是我校首次以第一署名單位在Nature Water上發表論文，實現了學校在該頂級期刊上發表論文的突破，充分體現了相關研究工作的前沿性與創新性。

諾如病毒、輪狀病毒等腸道病毒是引發胃腸炎、脊髓灰質炎、肝炎及心肌炎等多種疾病的主要病原體，在全球范圍內造成了沉重的公共衛生與經濟負擔。接收感染者糞便與尿液的市政污水，被視為此類病毒進入環境的主要儲存庫。研究發現，即便經過常規污水處理工藝，出水中仍可頻繁檢出腸道病毒。未經充分處理的污水排放或再生水利用，可能通過污染飲用水源、農產品及食品鏈，對人群構成潛在暴露風險。因此，解析腸道病毒在污水系統中的歸趨與傳播機制，對于精準開展健康風險評估及完善公共衛生防護策略具有重要意義。

長期以來，學術界普遍認為腸道病毒主要以獨立的游離顆粒形式存在與傳播。然而，近年研究發現，腸道病毒同樣能夠形成病毒集群，這種集群形式具有更強的環境持久性，并對消毒處理表現出更高的耐受性。其中，病毒囊泡（亦稱囊泡相關病毒）作為一種近年來被發現的新型致病單元，正嚴重威脅人類健康。病毒囊泡是由磷脂雙分子層包裹著多個病毒顆粒，或通過表面結合病毒顆粒所形成的病毒簇。最新研究已證實，病毒囊泡是柯薩奇病毒、諾如病毒、脊髓灰質炎病毒及輪狀病毒等腸道病毒的一種新型傳播途徑，相較于游離病毒顆粒，病毒囊泡的感染性更強。其原因在于，囊泡中隱藏的多個病毒顆粒能夠提高感染復數，同時還可促進突變或受損病毒之間的遺傳重組或重配。病毒囊泡還能通過包膜掩蔽作用干擾抗體識別，并利用所含的免疫抑制性磷脂酰絲氨酸（PS）脂質來抑制免疫激活，進而實現免疫逃逸。盡管這種具有高感染性和高耐受性的病毒囊泡引發了公共衛生領域關注，但由于從復雜環境基質中分離囊泡病毒仍面臨技術挑戰，其在環境中的分布與普遍性尚不明確。

針對復雜環境樣本中病毒囊泡分離與鑒定的科學難題，團隊開發了一種高選擇性的免疫磁珠分離技術，首次實現真實污水環境中病毒囊泡的分離和監測。研究發現，污水中相當大比例的諾如病毒以囊泡形式存在，其中全球諾如疫情暴發主導株GII型平均占比高達45%，且呈現顯著的季節性變化規律。宏基因組分析進一步證實，這些污水病毒囊泡不僅攜帶人類病毒（如輪狀病毒），還包裹著大量動植物病毒和噬菌體，揭示了其作為病原體載體對公共健康、現代農業及水生態安全的潛在威脅。

囊泡病毒的形態學特征

我校孫月鵬研究員為論文唯一第一作者，合作單位包括喬治華盛頓大學、加州大學河濱分校、杜蘭大學及密歇根州立大學等國際知名機構。

論文鏈接:

https://www.nature.com/articles/s44221-026-00608-x

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編輯 ：單文靜 張丹陽

校對 ：紀欣 趙亞靜

責編 ：張書寧

初審 ：武濤 伊如樂

復審 ：李文娟

終審 ：阿茹娜