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云南发现一种新蝙蝠冠状病毒 力证新冠起源于自然

2020-03-09 13:32

  新冠病毒是如何在自然界发生重组?中国科学院西双版纳热带植物园在云南新发现的另一种蝙蝠冠状病毒,为中外科学家提供了解开这一谜题的新线索。

  这一新发现的蝙蝠冠状病毒的Spike蛋白的S1和S2亚单位的剪切位点处有多个氨基酸插入,揭示了新冠病毒(HCoV-19)的S蛋白S1/S2剪切位点的自然插入和新冠病毒的可能重组来源。S蛋白是新冠病毒与人类细胞受体ACE2结合的关键,相当于进入人体细胞的“钥匙”。而上述剪切位点的插入此前被持阴谋论者的人认为是人工干预。

  以上科研成果来自中外联合科研团队,由山东第一医科大学、山东省高等学校新发传染病病因流行病学实验室、中国科学院西双版纳热带植物园、中国科学院北京生命科学研究所、中国科学院武汉病毒研究所、中国科学院微生物研究所、澳大利亚悉尼大学联合团队的研究人员于当地时间3月5日发表在预印本网站bioRxiv上,论文尚未经同行评议。

  


  在这篇论文中,研究团队报告了一种新的蝙蝠来源冠状病毒,命名为RmYN02,是在2019年5月至10月期间从中国云南省收集的227只蝙蝠的基因组分析中鉴定出来的。

  研究显示,RmYN02和新型冠状病毒HCoV-19在全病毒基因组中的同源性为93.3%,在与HCoV-19最接近的1ab基因中的同源性为97.2%。相比之下,RmYN02受体结合域(RBD)与HCoV-19之间呈现低序列同源性(61.3%),可能不与血管紧张素转换酶2(ACE2)结合。

  然而,与HCoV-19相似,RmYN02的特点是在S蛋白的S1和S2亚单位的剪切位点处有多个氨基酸插入。研究团队认为,这就有力证明了这种插入事件在自然界中是可以发生的。

  这些数据表明,HCoV-19源于蝙蝠和其他野生动物中存在的病毒之间的多重自然重组。

  该论文通讯作者为山东第一医科大学基础医学院病原生物学研究所所长、山东省高等学校新发传染病病因流行病学实验室主任史卫峰,中国科学院微生物研究所病毒传播预警与致病机制研究组组长、项目研究员毕玉海,中国科学院西双版纳热带植物园综合保护中心景观生态组组长、副教授Alice Catherine Hughes。

  新冠病毒起源尚不明确,野生动物中仍有大量冠状病毒

  HCoV-19在中国及其他地区造成了前所未有的肺炎流行,已引起全球范围的公共卫生关注。尽管蝙蝠被认为是HCoV-19最有可能的自然宿主,但病毒的起源仍不清楚。

  论文中提到,在对疫情早期的几例HCoV-19病例的流行病学调查显示,大多数人在发病前曾去过武汉市华南海鲜市场,该市场有各种野生动物出售,最终已于2020年1月1日关闭。

  系统发育分析表明,HCoV-19是一种不同于SARS-CoV和MERS-CoV的新型冠状病毒。到目前为止,与HCoV-19最密切相关的病毒是RaTG13,它是中科院武汉病毒所石正丽团队于2013年在云南采集的一只中华菊头蝠标本中分离发现。RaTG13病毒株和新冠病毒具有96.1%的核苷酸同源性、92.9%的S基因同源性。这些数据再次说明蝙蝠是冠状病毒的重要宿主。

  然而,值得注意的是,香港大学公共卫生学院新发传染病国家重点实验室管轶教授、广西医科大学胡艳玲教授团队,以及华南农业大学、岭南现代农业科学与技术广东省实验室沈永义教授、肖立华教授团队两个研究小组此前均报告了存在于马来穿山甲的HCoV-19相关冠状病毒,这些穿山甲通过非法走私进入广西和广东。

  研究团队提到,尽管在全基因组水平上,这些穿山甲中检测到的冠状病毒与HCoV-19的距离要远于RaTG13与HCoV-19的距离,但它们在S蛋白的受体结合域(RBD)上与HCoV-19非常相似。

  因此,尽管目前还不清楚穿山甲是否是HCoV-19传播到人过程中的中间宿主,但它们可能在冠状病毒的生态学和进化中发挥重要作用。

  他们认为,这些在穿山甲中发现的病毒可以表明,在野生动物中仍有大量的冠状病毒样本,其中一些可能直接参与了HCoV-19的出现。

  


  HCoV-19和几种代表性蝙蝠来源冠状病毒序列比较。

  一种新的蝙蝠来源冠状病毒,命名RmYN02

  论文中提到,2019年5月至10月,研究团队从云南勐腊县的227只蝙蝠中一共收集了302个样本。这些蝙蝠属于20个不同种类,大多数样本从马来菊头蝠Rhinolophus malayanus(n=48, 21.1%)、中蹄蝠Hipposideros larvatus (n=41,18.1%)和小褐菊头蝠Rhinolophus stheno(n=39,17.2%)中获得。样本来源于多种组织,包括翼膜(219)、肺(2)、肝(3)和粪便(78)。

  除了3只蝙蝠外,其余所有蝙蝠均为在活着时取样并被释放。