穿山甲、水貂?从蝙蝠到人,谁是新冠病毒“二传手”
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穿山甲、水貂?从蝙蝠到人,谁是新冠病毒“二传手”

2020年02月11日 20:28:13
来源:南方都市报

近日,华南农业大学发现穿山甲为新型冠状病毒的潜在中间宿主。这一科研进展引发社会广泛关注。新型冠状病毒“元凶”究竟是谁?它的原始自然宿主是什么?中间宿主可能有哪些?病毒如何感染到人?这些问题仍然亟待科学解答。

截至目前,学界普遍认同,新型冠状病毒的源头宿主是蝙蝠。而在从蝙蝠到人的传染过程中,中间宿主是谁、有哪些,还未有公论。现有研究提示,哺乳动物“嫌疑”最大,水貂、穿山甲可能为中间宿主。研究者认为,或还存在其他中间宿主。华农研究团队表示,后续将开展更多研究工作,寻找其他可能的中间宿主,验证携带病毒的穿山甲能否传染给人、如何传染等。

从何而来?

国家卫健委提示:

新型冠状病毒来自野生动物

2020年1月21日,武汉市新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控指挥部召开新闻发布会。新华社记者 肖艺九 摄

新型冠状病毒,究竟从何而来?如何感染到人?它的原始自然宿主是什么?中间宿主可能有哪些?

媒体报道显示,武汉新型冠状病毒疫情早期确诊的病例,大多来自武汉华南海鲜市场。2019年12月31日,根据中国疾控中心要求,该所选派专家组赴武汉参加疫情防控。1月1日,专家针对病例相关商户及相关街区集中采集环境样本515份,运送至病毒病所进行检测。1月12日,病毒病所专家再次在华南海鲜市场采集野生动物贩卖商铺相关标本70份,并转运至实验室进行检测。

两批华南海鲜城的样本共计585份,PCR检测结果显示其中33份标本为新型冠状病毒核酸阳性。这些阳性样本分布在市场上的22个摊位和1个垃圾车,其中93.9%(31/33)阳性标本分布在华南海鲜市场的西区。

经调查发现,华南海鲜市场名义上是海鲜市场,但实际上却是个综合市场。华南海鲜市场西区存在野生动物交易,尤其是西区的七街和八街靠近市场内部的区域存在多家野生动物交易商铺,而这一区域的阳性标本也比较集中,占全部阳性样本的42.4%(14/33)。综上所述,高度怀疑此次疫情与野生动物交易有关。

对核酸检测阳性的样本,病毒病所采用冠状病毒敏感细胞系开展了病毒分离工作,从电镜观察、PCR和深度测序结果均提示,成功从环境样本中分离到新型冠状病毒,进一步证实在华南海鲜城环境中存在着大量的新型冠状病毒2019-nCoV。

1月24日,国家卫健委高级别专家组证实:新型冠状病毒不仅在感染的人体内被检测到,在华南海鲜市场非法销售野生动物的摊位也分离了出来,提示新型冠状病毒来自野生动物。

自然宿主是谁?

新型冠状病毒与一种蝙蝠中的

冠状病毒序列一致性高达96%

2020年1月26日,武汉是新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控核心区。新华社记者 熊琦 摄

国家卫健委研究提示,新型冠状病毒来自野生动物。那么何种野生动物,是此次新型冠状病毒感染肺炎的罪魁祸首?多个研究均将病毒来源指向蝙蝠。有研究表示,新型冠状病毒与一种蝙蝠中的冠状病毒序列一致性高达96%。

1月21日,中国科学院上海巴斯德研究所研究员郝沛、军事医学研究院国家应急防控药物工程技术研究中心研究员钟武和中国科学院分子植物卓越中心合成生物学重点实验室研究员李轩合作,带领研究团队在《中国科学:生命科学》英文版上发表论文,首次揭示新型冠状病毒进化来源,以及其传播依赖的可能蛋白。此篇科学论文提到,研究团队通过对武汉新型冠状病毒基因组与SARS冠状病毒、MERS冠状病毒进行了全基因组比对,发现平均分别有约70%和约40%的序列相似性。郝沛说,这种病毒在进化树的位置上,与SARS病毒和类SARS病毒的类群相邻。而武汉冠状病毒和SARS、类SARS冠状病毒的共同祖先,是一个寄生于果蝠的HKU9-1冠状病毒。

1月22日,依托中国科学院北京基因组研究所而建的国家基因组科学数据中心正式发布2019新型冠状病毒资源库。国家基因组科学数据中心主任鲍一明表示,科研人员利用这一资源库,开展了新型冠状病毒基因组变异分析,经数据分析,2019新型冠状病毒与2003年爆发的SARS病毒基因组序列相似度为80%,与2017年2月从国内的蝙蝠中采集到的相关基因组序列相似性最高,相似度为88%。相应地,科学家也就此初步判断该病毒源头宿主很可能是蝙蝠。

在1月23日,中国科学院武汉病毒研究所石正丽团队在学术平台bioRxiv预印版上发表文章,阐述了武汉新型冠状病毒及相关研究结果,将该病毒的来源再次指向蝙蝠。该团队从早期5名新型冠状病毒患者体内,获得了该病毒的全基因组,其中这5例基因组基本上一致,并于SARS病毒的序列一致性有79.5%。更重要的是,石正丽团队发现,新型冠状病毒与一种蝙蝠中的冠状病毒的序列一致性高达96%。

1月24日,《柳叶刀》推出“冠状病毒”专题,对新型冠状病毒的临床研究予以关注。其中一篇研究指出,2019-nCoV很可能与中华菊头蝠携带的冠状病毒密切相关。1月28日,对于公众关切,中国医学科学院病原生物学研究所所长金奇教授从病毒学角度进行了解读。他指出,对于病毒溯源的研究来说,蝙蝠地位很特殊,是重点的关注对象。中国科研人员发现,蝙蝠体内一个被称为“干扰素基因刺激蛋白-干扰素”的抗病毒免疫通道受到抑制,这使得蝙蝠刚好能够抵御疾病,却不引发强烈的免疫反应。野生蝙蝠可能会携带很多病毒,但是它们都维持在一个较低的水平上。

研究表明,2003年SARS病毒源于蝙蝠。而造成此次武汉肺炎疫情的病毒是一种未知的、不同于SARS冠状病毒和MERS冠状病毒的新型冠状病毒。金奇介绍说,对于此次武汉新型冠状病毒的溯源研究,已有大量前期研究认为,蝙蝠是新型冠状病毒(2019-nCov)的起源。由于新型冠状病毒在演化关系上最为接近的类群,都能在各类蝙蝠中发现,因此推测新型冠状病毒的原始宿主也可能是蝙蝠。

谁是中间宿主?

有研究者认为

哺乳动物“嫌疑”最大

学界普遍认同,新型冠状病毒的源头宿主是蝙蝠。图片来自网络

学界普遍认同,新型冠状病毒的源头宿主是蝙蝠。与此同时,武汉冠状病毒在从蝙蝠到人的传染过程中,存在未知的中间宿主媒介,但中间宿主还未有公论。华农兽医学院研究员、博士生导师沈永义表示,冠状病毒要通过中间宿主才能感染人。比如SARS的源头宿主是蝙蝠,但要通过中间宿主果子狸才能传染人;MERS的源头宿主也是蝙蝠,中间宿主是骆驼。中间宿主在病源和人类之间起到了桥梁作用。这次的新型冠状病毒肺炎疫情暴发在冬季,蝙蝠在冬季处于冬眠状态,集中在山洞里面,直接感染人的可能性不大。因此,中间宿主可能是病毒的传染源。

谁是中间宿主?有研究者认为哺乳动物“嫌疑”最大。《自然》杂志的报道称,2019-nCoV所属的冠状病毒家族可谓人类宿敌,该家族成员包括引起严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合症(MERS)以及普通感冒的病毒。但这些病毒也可以感染其他动物,被感染的动物宿主会再将病毒传染给人类。

许多科学家怀疑,一种目前未知的动物携带2019-nCoV病毒,并在武汉一家出售海鲜和野生动物的市场将这些病毒传给了人。巴西圣保罗大学的病毒学家保罗·爱德华多·布兰多在研究蛇是否会感染冠状病毒。他对《自然》杂志表示:“目前没有证据表明,蛇会感染nCoV-2019冠状病毒并成为动物宿主。除了哺乳动物和鸟类以外,没有一致证据表明其他宿主体内存在冠状病毒。”

上海巴斯德研究所病毒学家崔杰则认为,哺乳动物的嫌疑最大。2017年,崔杰所在团队在中国云南省一个山洞的蝙蝠体内发现了SARS病毒。据悉,冠状病毒主要分为α、β和γ三个亚组。崔杰表示,SARS病毒和2019-nCoV都是β冠状病毒亚组的一员。2003年SARS爆发后,实地调查仅在哺乳动物体内发现了这种病毒,“显然,2019-nCoV是一种哺乳动物病毒。”

追凶

北大、华农团队研究分别认为

水貂、穿山甲是潜在中间宿主

蝠传病毒病的传播路径。图片来自《武汉人感染新型冠状病毒中间宿主探讨》,中国科技论文在线

1月24日,北京大学工学院教授朱怀球团队在bioRxiv预印版平台发表《深度学习算法预测新型冠状病毒的宿主和感染性》,文章指出,蝙蝠和水貂可能是新型冠状病毒的两个潜在宿主,其中水貂可能为中间宿主。

朱怀球团队研究的研究显示,与感染其他脊椎动物的冠状病毒相比,蝙蝠SARS样冠状病毒与新型冠状病毒具有更相似的感染模式。此外,通过比较所有宿主在脊椎动物上的病毒传染模式,发现水貂病毒的传染性模式更接近新型冠状病毒。这意味着,蝙蝠和水貂可能是新型冠状病毒的两个潜在宿主。

2月7日,岭南现代农业科学与技术广东省实验室、华南农业大学针对新型冠状病毒肺炎疫情研究攻关情况举行新闻发布会。岭南现代农业科学与技术广东省实验室、科技部重点领域创新团队成员、华南农业大学教授沈永义、肖立华等科研人员通过联合攻关,其最新研究表明穿山甲可能为新型冠状病毒的潜在中间宿主。

攻关团队通过分析1000多份宏基因组样品,判定穿山甲为新型冠状病毒的潜在中间宿主;继而通过分子生物学检测,揭示在所分析的为数有限的穿山甲中β冠状病毒的阳性率为70%;进一步对在电镜下观察到典型的冠状病毒颗粒结构;最后发现从宏基因组拼接的穿山甲病毒序列与目前感染人的毒株序列相似度高达99%。以上结果表明穿山甲可能为新型冠状病毒的潜在中间宿主。肖立华说,研究结果有利于阻断病毒动物源,避免病原的长期传播,由此促进新型冠状病毒的源头防控。

后续

华农团队寻找其他中间宿主

验证携带病毒的穿山甲能否传染给人

2月7日上午11时,华南农业大学针对新型冠状病毒肺炎疫情研究攻关情况举行新闻发布会。

华农特聘教授肖立华认为,虽然从穿山甲中发现的病毒与新型冠状病毒有99%相似,但是从生物信息学的角度看,差异的1%可能不是十分重要,也可能影响很大,我们可以分析病毒的演化过程,继续寻找规律,推测这些病毒的来源,找到它们之间的差异和关联。

“中间宿主相当于(病毒)传染源的源头,如果没有把它控制住,即使后期防护做得好,也可能会有不断的病毒从源头扩散出来,使得疫情容易反复”。华农沈永义教授还表示,中间宿主不一定只有一种。比如SARS的中间宿主,除了大家都知道的果子狸以外,还包括好几种小型食肉动物,只是公众对果子狸认知度更高。“我们没有排除其他野生动物是中间宿主的可能性,接下来还要进行更多分析。”

华农兽医学院教授、博士生导师冯耀宇表示,希望有更多的样本、数据可以共享,进一步开展研究,包括还有没有其他中间宿主、各中间宿主在疫病暴发中的作用、病毒是如何从中间宿主传播到人的等问题。这批穿山甲是一个特殊的群体,是有病症的,能否传染人,我们目前还不明确,需要相关部门的进一步研究验证。

采写:南都记者贺蓓 周宇