快速有效的监测技术是防控新发和再发病毒性传染病的重要手段,其关键在于对新病原或变异病原的分离和鉴定。目前,主要是通过细胞培养技术来发现和鉴定新病毒,由于很多病毒无法进行细胞培养,这很大程度上限制了人们对新病毒的认知和监测。基于第二代测序技术的病毒宏基因学(Viral metagenomic next generation sequencing,mNGS)分析技术,具有不需要进行病毒培养和预先知道病毒基因序列的优点,可对样品中的所有病毒进行序列分析。在过去十年中,通过这一技术的使用,发现了很多未知的新病毒,极大地推进了人类对病毒种类的认知。本论文使用病毒宏基因学技术,分析了采集自上海和新疆蚊虫携带的病毒情况,以期阐明蚊虫携带病毒的种类和丰度。为了研究上海猪场蚊虫携带病毒的情况,从上海猪场中采集了蚊虫,并根据采集地点和蚊虫种类(伊蚊、按蚊和库蚊)分为5组,进行病毒宏基因组学分析。结果显示,猪场蚊虫携带的病毒多样性明显,包含多于48个病毒科的成员,宿主范围包括脊椎动物、无脊椎动物、植物、真菌、细菌和原生动物。此外,尚有部分病毒无法进行分类,属于未知病毒。发现的动物病毒序列包括细小病毒、指环状病毒、圆环病毒、黄病毒、弹状病毒和Seadornavirus,这些病毒可能是蚊虫吸血具有病毒血症的动物时所捕获。值得注意的是,G1样本含有高丰度的版纳病毒(Banna virus)序列,该病毒感染人可导致脑炎,具有公共卫生意义。综上所述,猪场蚊虫携带的病毒种类多样,其中有些病毒对人类和动物具有潜在威胁,这些数据对新发和再发病毒病的风险评估具有重要价值。新疆是连接中国与中亚的"一带一路"陆地走廊。为了研究新疆蚊虫携带病毒的情况,从城市郊区的动物养殖场共采集了548只蚊虫,分为5组,采用病毒宏基因组学技术进行分析。结果显示,采自阿克苏乌什和文苏地区的蚊虫样品中检出较高丰度的日本脑炎病毒(JEV)基因序列。新疆尚无JEV流行的报道,属于JEV的非流行区。Bayesian time遗传分析表明,蚊虫样品中检测到的JEV(XJ1)与邻近的甘肃省JEV(GSS毒株)相近,可能自甘肃省传播而来。目前,新疆尚没有JEV的疫苗接种等防控措施,本结果提示新疆存在JEV流行的风险,需要持续监测。JEV优势基因型从基因III型转变为基因I型,这种优势基因型转变的机制不清。为了弄清蚊虫在JEV优势基因型转变中的作用,以淡色库蚊(Culex pipiens)作为感染模型,研究蚊虫在JEV优势基因型改变中是否发挥作用。通过血餐饲喂淡色库蚊,实验性感染基因I型和基因III型JEV,在感染后第7、14天分别采集样本,用于测定病毒感染率、病毒复制动态、组织内扩散率和传播能力。结果发现,基因I型基因III型JEV能够感染淡色库蚊,其病毒感染率和病毒复制动态相似。基因I型和基因III型JEV均可扩散到二级器官,扩散率没有显著区别。在感染后第7天,基因I型JEV可在部分蚊虫唾液腺中检出(16.2%),但基因III型检测为阴性,而在感染后第14天,基因I型和基因III型JEV均可在蚊虫唾液腺中检出,阳性率分别是29.4%(5/17)和36.3%(8/22),无统计学差异。综上所述,基因I型和基因III型JEV在淡色库蚊具有相似的感染性和复制能力,表明蚊虫可能在JEV优势基因型转变中不发挥关键作用。总之,本论文使用病毒宏基因学技术,分析了采集自上海和新疆蚊虫携带的病毒情况,阐明了猪场蚊虫携带的病毒具有明显的多样性,发现了新疆蚊虫携带JEV基因,暗示新疆可能存在JEV流行,需要持续监测;此外,还研究了蚊虫在JEV优势基因型变化中的作用,发现蚊虫(Culex pipiens)可能在JEV优势基因型转变中不发挥关键作用。研究结果对新发和再发病毒病的风险评估具有重要价值。