人们普遍认为蝙蝠是新冠病毒的来源。自疫情暴发以来,科学家就在寻找一种可能促使病毒从蝙蝠传播给人类的中间宿主。

蝙蝠和人类在生理上并不相似,因此科学家认为由前者直接传播给后者,即由动物直接感染人的可能性不大,因为一般动物病毒在传播给人类前需要先适应人体。非典(SARS)病毒由蝙蝠通过果子狸传播给人类,而中东呼吸综合症(MERS)病毒则是通过骆驼。

然而近日一项研究表明,导致2019年新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的冠状病毒(SARS-CoV-2)的祖先可能已具有感染人类的能力。

“首先我们利用复杂的生物信息学手段,仔细排除了Sarbecovirus(乙型冠状病毒支系B,即新冠病毒所属的冠状病毒亚属)基因组数据中重组带来的影响,然后进行了演化分析。结果证明,这个病毒很可能是由蝙蝠直接或‘近乎直接’地传播给人类。”西交利物浦大学生物科学系的姜小炜博士表示。

“‘近乎直接’的意思是,像蝙蝠病毒这样的新冠病毒只需要经过最小程度地进化就能传到人类身上,也就是说,该病毒可能在蝙蝠身上已经进化出了能够感染人类的能力。”他说。

“我们在新冠病毒的刺突蛋白上发现了一种关键的遗传因素,它决定了这种病毒有感染人体细胞的能力,而且这种能力似乎是从祖先病毒那里承袭而来且与蝙蝠病毒共享。”

“这就意味着新冠病毒仅需经历最简单的演化就可以感染人体细胞,甚至无需新的演化。”

来自中国、欧洲和美国的科学家组成了研究团队,该团队于近期在《自然-微生物学》杂志上发表了论文题为“导致2019新型冠状病毒肺炎大流行的新冠病毒所属Sarbecovirus亚属病毒的演化起源”的研究。姜博士是该团队的一员。

“病毒谱系已经传播了几十年”

姜博士说,Sarbecovirus亚属中的病毒引发了非典肺炎和新冠肺炎,该研究表明急需增加此类病毒的取样。

他表示,引发非典肺炎和新冠肺炎的病毒可能在数十年(40至70年)前就已经从当时存在的冠状病毒中分化了出来。

“产生新冠病毒的谱系,可能已经悄无声息地在蝙蝠中传播几十年了。”他说。

“这就表明还有许多承载着遗传多样性的病毒需要取样。没有这些样本,我们就无法了解非典肺炎、新冠肺炎和未来可能暴发的传染病之间的关联。”

而在最近的疫情历史中,Sarbecovirus病毒展示了其对人类的传播潜力。

姜博士说:“在过去的17年中,人类中暴发的这两次疫情都是由Sarbecovirus亚属中的病毒引发的。理论上,我们可以假定未来类似的疫情还会发生。”

结论相左

此项研究表明,和之前一些科学家的看法不同,穿山甲可能不是新冠病毒由蝙蝠传播到人类的中间环节。

“虽然穿山甲可能在新冠病毒传人的过程中发挥了一定作用,但是没有证据显示它是病毒由蝙蝠传播到人类过程中所必需的中间宿主。”研究团队成员、格拉斯哥大学病毒研究中心负责人David L Robertson教授说。

“不过我们的研究表明,新冠病毒有可能演化出了在上呼吸道中复制的能力,无论是在人类还是穿山甲体内都是如此。”

姜博士说,与其他研究相反,该研究并未发现新冠病毒携带其他已知Sarbecovirus病毒的遗传物质,这会使得追踪病毒的起源和演化历史容易一些,这对制定有效的防疫、治疗措施十分关键。

“新冠病毒本身不是目前已知的任何Sarbecovirus病毒发生重组的结果。我们的结论和近期其他分析相左。”他说。

“如果一种病毒是重组的结果,这就说明其基因组的各部分可能有着不同的演化历史,因此也许需要分别研究、区别对待。如果重组方式复杂的话,研究过程通常会十分困难。”

但如果病毒不是重组的产物,分析过程就会更简单直接一些。

预防未来传染病暴发

姜博士表示,为了防止像非典肺炎、新冠肺炎一样严重的疫情再度暴发,人类应当增强对Sarbecovirus病毒感染的监测和应对。

“从我们的研究来看,人类亟需升级现有的传染病监测和防控机制,以预防未来Sarbecovirus病毒相关传染病暴发,非典肺炎和新冠肺炎疫情就是前车之鉴。”他说。

该论文作者包括:宾夕法尼亚州立大学生物学副教授Maciej Boni、比利时鲁汶大学进化与计算病毒学系首席研究员Philippe Lemey、西交利物浦大学生物信息学讲师姜小炜、香港大学公共卫生学助理教授Tommy Tsan-Yuk Lam、美国德州大学阿灵顿分校研究生Blair Perry、美国德州大学阿灵顿分校生物学副教授Todd Castoe、爱丁堡大学进化生物学研究所分子进化教授Andrew Rambaut、格拉斯哥大学病毒研究中心计算病毒学教授David L Robertson。

该研究由以下机构支持:欧洲研究委员会、英国医学研究理事会、比利时科学研究基金会佛兰德斯委员会和中国国家自然科学基金委员会。


(记者:Tamara Kaup 翻译:韩香音 编辑:寇博 图片来源: Gerd Altmann from Pixabay)

  • 了解更多信息请联系

  • 姓名

    市场与交流办公室
  • 电子邮件

    news@xjtlu.edu.cn