中國團隊重大發現:除了蝙蝠新冠病毒還有一個毒王參與
新冠病毒的“罪魁禍首”到底是誰?蝙蝠?穿山甲?從新冠疫情爆發之初,到如今全球累計確診病例數逾383萬,這個問題仍然沒有確切的答案。近日,我國研究人員給出了最新的答案:新冠病毒可能是由穿山甲冠狀病毒與蝙蝠冠狀病毒重組產生!
當地時間2020 年5 月7 日,來自華南農業大學獸醫學院、嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室(包括其肇慶分中心)、廣州動物園、中國農業大學生物學院農業生物技術國家重點實驗室及廣東省野生動物救護中心的研究團隊於國際著名期刊《自然》在線發表了題為Isolation of SARS-CoV-2-related coronavirus from Malayan pangolins(馬來亞穿山甲中新冠病毒相關冠狀病毒的分離)的論文。
到底是誰的鍋?
新冠病毒的中間宿主可能是蝙蝠
疫情期間,我們最不該覺得陌生的一串英文無疑是新冠病毒的國際通用名稱SARS-CoV-2。
雷鋒網此前報導過,國際範圍內病毒的命名均由國際病毒分類委員會負責,此次肆虐全球的新冠病毒之所以被國際病毒分類委員會命名為SARS-CoV-2,原因就在於新冠病毒SARS-CoV -2 與多年前的“非典”病毒SARS-CoV 之間的關係——二者存在明顯區別, SARS-CoV-2 有其新穎性,但同時二者屬於同一類型,具有親緣性。
早在新冠疫情爆發之前,相關研究人員就發現,當年的“非典”病毒SARS-CoV 毒株源自蝙蝠。
那麼順著這條思路,作為“非典”病毒的親戚,新冠病毒的罪魁禍首會不會也是蝙蝠呢?
早在當地時間2020年1月23日,中科院武漢病毒所石正麗團隊就在預印本網站bioRxiv上發表論文指出,新冠病毒的中間宿主可能是蝙蝠。
具體來講,該團隊從5 名患者體內獲得了SARS-CoV-2 病毒的全基因組,發現這5 例基因組基本上一致。SARS-CoV-2 在整個基因組中與在雲南中華菊頭蝠身上檢測到的冠狀病毒Bat-CoV-RaTG13 有96.2% 的一致性,與SARS-CoV 有79.5% 的一致性。
經過同行評議後,該論文隨後於當地時間2020 年2 月3 日正式發表於《自然》期刊。
新冠病毒的中間宿主可能是穿山甲
然而,科學的魅力就在於不斷探索、提出新發現,推翻或是印證前人的觀點。
2020 年2 月7 日,華南農業大學針對新型冠狀病毒肺炎疫情研究攻關情況舉行了新聞發布會。會上,華南農業大學、嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室沈永義、肖立華等科研人員表示,穿山甲可能為新冠病毒的潛在中間宿主。
據了解,該團隊這一結論的得來過程,主要分四步:
首先,通過分析1000 餘份宏基因組樣品,確定穿山甲為潛在中間宿主;
其次,通過分子生物學檢測,揭示穿山甲中β 冠狀病毒的陽性率為70% ;
隨後,進一步對病毒進行分離鑑定,在電鏡下觀察到典型的冠狀病毒顆粒結構;
最終,通過對病毒的基因組分析,發現分離的病毒株與目前感染人的毒株序列相似度高達99% 。
在這之後,由頂尖病毒學家管軼領銜的研究團隊,再次證明穿山甲是新冠病毒的中間宿主——2020 年2 月18 日,香港大學管軼團隊與廣西醫科大學胡艷玲團隊在預印本網站bioRxiv上發表了題為Identification of 2019-nCoV related coronaviruses in Malayan pangolins in southern China(中國南方馬來亞穿山甲中2019-nCov 相關冠狀病毒的鑑定)的論文。
根據雷鋒網(公眾號:雷鋒網)當時的報導,研究人員共對三批穿山甲樣本進行了分析與研究——2017 年8 月-2018 年1 月廣西海關在反走私行動中查獲的18 個冷凍穿山甲的(肺、腸、血液)等43 個組織樣品;2018 年5-7 月的12 只穿山甲的19 個樣本(9 個腸組織、10 個肺組織);廣州海關技術中心在2019 年3 月反走私行動中查獲的5 個歸檔穿山甲樣品(2 個皮膚拭子、1 個不明組織、1 塊鱗片)。
結果表明:
在穿山甲樣本中發現的冠狀病毒Pangolin-CoV 基因組與SARS-CoV-2 基因組的相似率為85.5%-92.4%;
SARS-CoV-2 與Pangolin-CoV 受體結合域的氨基酸序列相似性高達97.4%,而與Bat-CoV-RaTG13 受體結合域的氨基酸相似度僅89.2%;
Pangolin-CoV 和SARS-CoV-2 在病毒受體區域的5 個關鍵殘基上共享氨基酸,而Bat-CoV-RaTG13 只與SARS-CoV-2 共享一個氨基酸。
因此,相較於蝙蝠,穿山甲更有可能是新冠病毒的中間宿主。
同樣在經過同行評議後,這一論文最終於當地時間2020 年3 月26 日正式發表於《自然》期刊。
新冠病毒或由兩種冠狀病毒重組產生
雷鋒網了解到,2003 年管軼團隊率先分離出SARS 病毒,證實了果子狸為其中間宿主,也是人類感染SARS 的直接來源,之後與鍾南山院士一起上報,對於當時疫情的遏制起到了關鍵性作用。
不過,雖然管軼教授在病毒學領域頗有建樹,但尋找新冠病毒源頭的過程並未就此畫上句號。
近日,由華南農業大學領銜的團隊在論文中再次給出了新答案。
具體來講,研究人員從25 個馬來亞穿山甲樣本中的17 個里分離得到一種冠狀病毒,即前文所述的Pangolin-CoV,發現:
Pangolin-CoV 的E、M、N 和S 基因與SARS-CoV-2 的同源性分別為100%、98.6%、97.8% 和90.7%;
Pangolin-CoV S 蛋白內的受體結合結構域實際上與SARS-CoV-2 的受體結合結構域相同,僅具有一個非關鍵氨基酸差異。
上圖為Pangolin-CoV 的基因組表徵。
基於上述發現,研究人員表示,SARS-CoV-2可能源自Pangolin-CoV與Bat-CoV-RaTG13的重組。
此外,研究人員也展示了經由Pangolin-CoV 誘發的穿山甲肺部可能出現的病理變化。
如下圖所示,a 部分為陰性(健康狀態),b、c、d 均為感染了Pangolin-CoV 的狀態,展示了肺泡上皮細胞和含鐵血黃素色素的增殖和脫屑現象,其中c 有嚴重的毛細血管充血。另外,e 為肺組織雙膜囊泡的透射電子顯微鏡圖像,右上角清晰可見冠狀病毒。
實際上,論文也明確提到:
穿山甲是被販賣次數最多的哺乳動物,如果野生動物貿易得不到有效控制,未來其身上的冠狀病毒可能還將會對公眾健康構成威脅。
雖然這一結論仍有可能不是最終的答案,但也為找尋新冠病毒的源頭提供了新的思路。期待“真理”早日浮出水面,這場疫情也盡快結束。