2025 年2 月7 日，由武漢大學嚴歡、美國華盛頓大學David Veesler、中國科學院病毒研究所鄧增欽以及廣州實驗室石正麗共同通訊的研究論文“Multiple independent acquisitions of ACE2 usage in MERS-related coronaviruses”，在國際頂尖在線傳播，ACE2 usage in MERS-related coronaviruses”，在國際頂尖線上學術傳播機制上為新的生物進化機制發表了對人類進化的人類進化機制。

研究背景：冠狀病毒受體研究的關鍵節點

血管張力素轉換酶2（ACE2）作為多種冠狀病毒的關鍵受體，其在病毒感染過程中的作用一直是科學界的焦點。不同冠狀病毒對ACE2 的利用方式和演化機制，對於理解病毒的跨物種傳播和疫情防治至關重要。在此之前，人類中東呼吸道症候群冠狀病毒（MERS-CoV）作為Merbecovirus 亞屬的一員，是中東呼吸道症候群（MERS）的病原體，其高達36% 的病死率給全球公共衛生帶來了巨大威脅。儘管單峰駱駝被確認為MERS-CoV 的中間宿主，但關於其演化軌跡和宿主轉換歷史，仍存在諸多未解之謎。越來越多的證據表明，舊大陸蝙蝠科蝙蝠是merbecovirus 的天然宿主，然而目前已知的蝙蝠MERS 相關冠狀病毒（MERSr-CoV）在全基因組水平上與人類或駱駝MERS-CoV 的相似性並不高。

同時，ACE2 作為受體，已被證實為SARS-CoV-1、SARS-CoV-2 和NL63 等多種冠狀病毒所利用。但MERS-CoV 及其相關病毒通常使用DPP4 作為受體，直到最近的研究發現某些蝙蝠MERS-CoV 相關病毒，如NeoCoV 和PDF-2180，也能夠使用ACE2 作為受體，且結合模式獨特，這使得對冠狀病毒受體使用機制的研究變得更加複雜和引人關注。

研究發現：兩種蝙蝠MERS 相關冠狀病毒的獨特受體使用模式

此次研究聚焦於兩種感染伏翼的蝙蝠MERS 相關冠狀病毒—MOW15-22 和PnNL2018B。研究團隊發現，這兩種病毒皆使用ACE2 作為其受體，且具有狹窄的直向同源特異性。透過冷凍電子顯微鏡技術，研究團隊成功解析了MOW15-22/PnNL2018B RBD-ACE2 複合物的結構，結果令人震驚：其結合模式與任何其他已知的使用ACE2 的冠狀病毒的結合模式相差超過45 Å，這是一種前所未有的、完全不同的結合方式。

為了進一步探討病毒的宿主嗜性，研究團隊對來自105 個哺乳動物物種的ACE2 直向同源物進行了功能譜分析。這項分析不僅鑑定出了宿主嗜性決定簇，包括限制病毒識別的ACE2 N432 – 糖基化，還成功設計出了具有有效病毒中和活​​性的可溶性P.natACE2 突變體。這些發現揭示了在歐洲蝙蝠中發現的merbecoviruses 對ACE2 使用的趨同性，同時強調了冠狀病毒中ACE2 識別模式的非凡多樣性以及這種受體的混雜性。

研究意義：深化認知，協助防治

這項研究成果具有多方面的重要意義。在科學認知層面，它揭示了MERS 相關冠狀病毒中ACE2 使用的多次獨立演化事件，大大增進了我們對冠狀病毒受體使用機制以及演化的理解。在此之前，對於不同冠狀病毒如何趨同獲得對ACE2 的利用，科學界一直缺乏深入的認識，而此次研究為這一領域提供了關鍵的實證和理論依據。

從公共衛生和疫情防治角度來看，這些發現為未來應對潛在的冠狀病毒跨物種傳播提供了重要的科學基礎。了解病毒與受體的結合模式以及宿主嗜性決定簇，有助於開發更有效的監測手段與防治策略。例如，基於對ACE2 N432 – 糖基化等限制病毒識別因素的認識，可以設計出針對性的檢測方法，提前預警潛在的病毒傳播風險；而可溶性P.natACE2 突變體的設計，則為開發新型抗病毒藥物和治療手段提供了可能。

此外，該研究也為全球範圍內的冠狀病毒研究合作樹立了典範。武漢大學、美國華盛頓大學、中國科學院病毒研究所以及廣州實驗室等多個團隊的緊密合作，整合了不同領域的專業知識和技術優勢，才得以在冠狀病毒研究中取得如此重大的突破。這也啟示我們，在面對全球性的公共衛生挑戰時，國際間的科學研究合作至關重要。

石正麗等團隊在Cell 上發表的這項研究成果，是冠狀病毒研究領域的重要里程碑。它不僅解決了長期以來困擾科學界的難題，也為未來的病毒防治和公共衛生安全提供了堅實的保障。隨著研究的不斷深入，我們有理由相信，人類將在與冠狀病毒的鬥爭中佔據更主動的地位，為全球公共衛生事業的發展做出更大的貢獻。