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論文資訊
- 類型：已發表論文
- 日期：2022-09-02
摘要
了解病原體的複製速度和免疫系統的反應速度對於預測新出現的病原體的流行病傳播非常重要。理論上，宿主體型與代謝率的相關性預計會影響病原體複製率和免疫系統反應率。在這裡，我們使用被通用病原體（西尼羅河病毒；WNV）感染的多種鳥類的病毒時間進程的數學模型來更徹底地測試疾病進展和免疫反應如何依賴群體和宿主系統發育。我們使用分層貝葉斯模型與疾病動力學的非線性動力學模型相結合，以納入宿主系統發育的分層性質。我們的分析表明，宿主系統發育和物種品質在確定病毒傳播的重要因素（例如基本繁殖數、西尼羅河病毒產生率、血液中病毒血症峰值以及宿主感染蚊子的能力）方面發揮著重要作用。我們的模型基於原則分析，並對關鍵流行病學決定因素以及它們如何隨物種數量和系統發育而變化進行定量預測。這導致了關於導致某些分類群具有較高病毒血症的機制的新假設。例如，我們的模型表明，較高的病毒爆發規模會導致鴉科動物的病毒血症水平較高，而較大物種的細胞病毒產生率較低。我們得出了宿主感染疾病載體並從而在宿主之間維持疾病的能力的度量。這表明，與較大的非雀形目動物物種相比，較小的雀形目動物物種非常有能力傳播疾病。我們的模型從機制上洞察了為什麼某些物種（較小的雀形目動物物種）是病原體儲存庫，而某些物種（較大的非雀形目動物物種）是西尼羅河病毒的潛在死胡同宿主。我們的技術深入了解體重和宿主系統發育在西尼羅河病毒和其他潛在人畜共通傳染病傳播中的作用。這項工作的主要貢獻是利用來自多個物種的數據在宿主內部層級進行傳染病建模的計算框架。這可能會引起跨越物種障礙並感染多個物種的傳染病建模者的興趣。我們的方法可用於透過計算確定宿主感染蚊子的能力，從而維持西尼羅河病毒和其他人畜共通傳染病。我們發現較小的雀形目動物比較大的非雀形目動物更容易傳播疾病。這表明宿主系統發育是宿主內病原體複製的重要決定因素。最終，我們認為我們的工作是將宿主內病毒動力學模型與確定不同宿主之間傳染病傳播的宿主間模型聯繫起來的重要一步。