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近日，我校生态与环境学院孙月鹏研究员团队在环境病毒学与污水流行病学领域取得重要进展，在Nature子刊 Nature Water发表题为“Discovery of Emerging Vesicle-Associated Viruses in Wastewater and Implications for Engineering Interventions”的研究论文，开发出一种高效选择性分离污水“病毒囊泡”的新方法。在环境病毒学领域，研究成果拓宽了我们对环境中多样化病毒群落存在形式的理解。在医学领域，这一发现有助于深入探讨病毒进化、疫苗研发及病原体对动植物的致病机制。在工程领域，这一发现迫切要求重新审视并优化现有的污水处理与消毒工艺，特别是通过深入探究污水处理过程中病毒囊泡的去除规律，将为开发和优化病原体阻控技术、构建更科学的公共卫生防御体系提供关键的理论支撑与工程范式。这是我校首次以第一署名单位在Nature Water上发表论文，实现了学校在该顶级期刊上发表论文的突破，充分体现了相关研究工作的前沿性与创新性。

诺如病毒、轮状病毒等肠道病毒是引发胃肠炎、脊髓灰质炎、肝炎及心肌炎等多种疾病的主要病原体，在全球范围内造成了沉重的公共卫生与经济负担。接收感染者粪便与尿液的市政污水，被视为此类病毒进入环境的主要储存库。研究发现，即便经过常规污水处理工艺，出水中仍可频繁检出肠道病毒。未经充分处理的污水排放或再生水利用，可能通过污染饮用水源、农产品及食品链，对人群构成潜在暴露风险。因此，解析肠道病毒在污水系统中的归趋与传播机制，对于精准开展健康风险评估及完善公共卫生防护策略具有重要意义。

长期以来，学术界普遍认为肠道病毒主要以独立的游离颗粒形式存在与传播。然而，近年研究发现，肠道病毒同样能够形成病毒集群，这种集群形式具有更强的环境持久性，并对消毒处理表现出更高的耐受性。其中，病毒囊泡（亦称囊泡相关病毒）作为一种近年来被发现的新型致病单元，正严重威胁人类健康。病毒囊泡是由磷脂双分子层包裹着多个病毒颗粒，或通过表面结合病毒颗粒所形成的病毒簇。最新研究已证实，病毒囊泡是柯萨奇病毒、诺如病毒、脊髓灰质炎病毒及轮状病毒等肠道病毒的一种新型传播途径，相较于游离病毒颗粒，病毒囊泡的感染性更强。其原因在于，囊泡中隐藏的多个病毒颗粒能够提高感染复数，同时还可促进突变或受损病毒之间的遗传重组或重配。病毒囊泡还能通过包膜掩蔽作用干扰抗体识别，并利用所含的免疫抑制性磷脂酰丝氨酸（PS）脂质来抑制免疫激活，进而实现免疫逃逸。尽管这种具有高感染性和高耐受性的病毒囊泡引发了公共卫生领域关注，但由于从复杂环境基质中分离囊泡病毒仍面临技术挑战，其在环境中的分布与普遍性尚不明确。

针对复杂环境样本中病毒囊泡分离与鉴定的科学难题，团队开发了一种高选择性的免疫磁珠分离技术，首次实现真实污水环境中病毒囊泡的分离和监测。研究发现，污水中相当大比例的诺如病毒以囊泡形式存在，其中全球诺如疫情暴发主导株GII型平均占比高达45%，且呈现显著的季节性变化规律。宏基因组分析进一步证实，这些污水病毒囊泡不仅携带人类病毒（如轮状病毒），还包裹着大量动植物病毒和噬菌体，揭示了其作为病原体载体对公共健康、现代农业及水生态安全的潜在威胁。

我校孙月鹏研究员为论文唯一第一作者，合作单位包括乔治华盛顿大学、加州大学河滨分校、杜兰大学及密歇根州立大学等国际知名机构。

论文链接:

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