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首頁(yè)>尋醫(yī)·問(wèn)藥>醫(yī)訊同期聲醫(yī)訊同期聲

SARS冠狀病毒始作俑者找到了?

2017年12月11日 09:45 | 來(lái)源:南方日?qǐng)?bào)
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近日,中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所專家在我國(guó)云南發(fā)現(xiàn)了一處蝙蝠SARS冠狀病毒的天然基因庫(kù),研究揭示了我國(guó)蝙蝠攜帶有不同株具有跨種傳播至人群可能性的SARS冠狀病毒,揭示了SARS冠狀病毒可能的重組起源,為相關(guān)疾病的預(yù)防提供了重要依據(jù)。相關(guān)研究成果近日在線發(fā)表于國(guó)際病原學(xué)權(quán)威期刊《公共科學(xué)圖書(shū)館·病原體》。

中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗研究團(tuán)隊(duì)自2011年起對(duì)云南省一處洞穴的菊頭蝠種群開(kāi)展了SARS冠狀病毒的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。結(jié)果表明,SARS冠狀病毒的全部基因組組分都可以在這個(gè)SARS冠狀病毒的天然基因庫(kù)中找到。

通過(guò)進(jìn)一步的重組分析,專家在這些SARS冠狀病毒基因內(nèi)部多個(gè)位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了頻繁重組的證據(jù),并推測(cè)SARS冠狀病毒的直接祖先可能通過(guò)這些蝙蝠SARS冠狀病毒的祖先株之間發(fā)生的一系列的重組而產(chǎn)生。

消息出來(lái)后,南方日?qǐng)?bào)記者迅速聯(lián)系了該課題組有關(guān)專家。在接受記者采訪時(shí),專家表示,該研究為認(rèn)識(shí)SARS冠狀病毒的起源與進(jìn)化提供了新的見(jiàn)解,揭示了我國(guó)蝙蝠攜帶有不同株具有跨種傳播至人類可能性的SARS樣冠狀病毒,并為相關(guān)疾病的預(yù)防提供了重要依據(jù)。

從果子貍到蝙蝠

尋找病毒來(lái)源極其困難

2003年3月,中國(guó)軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的一個(gè)研究小組,找到了冠狀病毒與SARS流行有關(guān)的初步證據(jù),他們發(fā)現(xiàn)這種病毒有一個(gè)清晰的帶刺光環(huán)。2003年4月,廣州呼吸病研究所也在病人身上分離出了冠狀病毒。2003年4月16日,世界衛(wèi)生組織(WHO)宣布SARS的病原體是一種新型的冠狀病毒,這是世界上13個(gè)實(shí)驗(yàn)室共同奮戰(zhàn)和合作的結(jié)果。

由此,尋找這個(gè)冠狀病毒的來(lái)源開(kāi)始變得極為重要,但是也極其困難。

在最初廣東的4名SARS病人身上分離出了冠狀病毒。這4例病人有一些共同點(diǎn),其中兩例有接觸果子貍的歷史,也有吃野生動(dòng)物的歷史。同時(shí),從果子貍和病人身上分離出來(lái)的冠狀病毒都是高度同源,果子貍SARS病毒的基因序列與人類SARS病毒同源性超過(guò)99.8%。

從此,人們談“貍”色變。但是,野生的果子貍身上并不攜帶病毒。根據(jù)后續(xù)的研究顯示,果子貍只是人類SARS病毒的動(dòng)物中間宿主,雖然它們是人感染SARS病毒的直接來(lái)源,但卻不是SARS的根本源頭。

之后,逐漸明晰的一個(gè)事實(shí)是,蝙蝠是SARS樣冠狀病毒的自然儲(chǔ)存宿主。自2005年以來(lái),多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)在我國(guó)及歐洲地區(qū)的多種菊頭蝠中發(fā)現(xiàn)了越來(lái)越多的SARS樣冠狀病毒。但是,大部分蝙蝠SARS樣冠狀病毒的刺突蛋白基因和部分附屬基因與SARS冠狀病毒差異明顯。目前已報(bào)道的蝙蝠SARS樣冠狀病毒至少在兩個(gè)基因上與SARS冠狀病毒存在較大分化。

“因此,它們都不是造成2002—2003年疫情的SARS冠狀病毒的直接祖先。雖然目前已有越來(lái)越多的證據(jù)表明蝙蝠是SARS病毒的源頭,但有關(guān)SARS如何在蝙蝠中進(jìn)化產(chǎn)生、從哪里的蝙蝠種群中出現(xiàn)等問(wèn)題還未得到解答?!敝袊?guó)科學(xué)院武漢病毒研究所科研人員表示。

大海撈針

蹲守山洞追蹤疑兇證據(jù)

早在2005年,石正麗等人就在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》上發(fā)表論文稱,蝙蝠是SARS樣冠狀病毒的“蓄水池”、宿主。通過(guò)對(duì)廣東、廣西、天津和湖北四地區(qū)蝙蝠糞便等樣本的研究,他們?cè)隍鹕砩习l(fā)現(xiàn)了SARS病毒的某些基因成分,“這些蝙蝠病毒與導(dǎo)致人類疫情的SARS病毒株有親緣關(guān)系,但遺傳距離比較遠(yuǎn),還不是直接來(lái)源,SARS病毒株最近的祖先在哪兒?”

2011年開(kāi)始,石正麗的科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)始尋找這個(gè)“SARS病毒株最近的祖先”。

據(jù)介紹,武漢病毒所石正麗與崔杰課題組自2011年起對(duì)云南省一處洞穴的菊頭蝠種群開(kāi)展了為期5年的SARS樣冠狀病毒的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),共進(jìn)行10次樣品采集,在64份蝙蝠糞便粒和肛拭子樣品中檢測(cè)到SARS樣冠狀病毒RNA。

對(duì)于如何將追蹤疑兇的地點(diǎn)定位在云南的一個(gè)小山洞,石正麗表示其實(shí)是全國(guó)到處跑,到處找,“后來(lái),我們發(fā)現(xiàn),昆明這個(gè)地方山洞里的蝙蝠攜帶的冠狀病毒,跟人的SARS病毒更近。我們做了五年的監(jiān)測(cè)?!?/p>

他們一年去取兩次樣本,春季一次,秋季一次。春季是蝙蝠繁殖,冠狀病毒流行的時(shí)間是秋季。所以,春秋兩季的樣本比較好?!皥?jiān)持了五年,但每次去都會(huì)取到不一樣的病毒。所以,最后我們才會(huì)拿到這么多病毒株?!?/p>

據(jù)石正麗領(lǐng)銜的新發(fā)病毒課題組的成員周鵬介紹,肛拭子是用棉簽在蝙蝠的肛門處掏一下。而收取蝙蝠糞便則需要研究人員需要在白天進(jìn)入洞穴,在蝙蝠群下方鋪好塑料薄膜,夜里或第二天來(lái)收集薄膜上的蝙蝠糞便,帶回實(shí)驗(yàn)室凍存。而由于一些烈性病毒潛伏在蝙蝠的尿液里。采集樣品的研究人員總是要全副武裝,防護(hù)服、口罩、手套一應(yīng)俱全。

接下來(lái)就要在實(shí)驗(yàn)室對(duì)病毒進(jìn)行培養(yǎng)與擴(kuò)增。對(duì)這些SARS樣冠狀病毒S基因受體結(jié)合區(qū)的擴(kuò)增與分析結(jié)果顯示,流行于這一洞穴的蝙蝠SARS樣冠狀病毒高度多樣,可分為兩大簇,其中一簇在S基因受體結(jié)合區(qū)更接近SARS病毒,不存在大部分SARS樣冠狀病毒所出現(xiàn)的缺失。

不僅是病毒株

蝙蝠體內(nèi)有個(gè)“病毒庫(kù)”

課題組對(duì)11株新發(fā)現(xiàn)的SARS樣冠狀病毒進(jìn)行了全長(zhǎng)基因組擴(kuò)增,并對(duì)15株在該洞穴發(fā)現(xiàn)的毒株進(jìn)行了全基因組序列分析。結(jié)果表明,SARS冠狀病毒的全部基因組組分都可以在這個(gè)SARS樣冠狀病毒的天然基因庫(kù)中找到。

對(duì)此,石正麗解釋稱,并不是在蝙蝠體內(nèi)直接找到了病毒,而是一個(gè)可以構(gòu)建病毒株的“病毒庫(kù)”:“不是和SARS一模一樣的病毒株,而是找到了一個(gè)病毒庫(kù)。如果把SARS病毒的基因組看成是很多個(gè)基因片段組成的,在這個(gè)洞穴里的蝙蝠身上,找到了引發(fā)人類疫情的SARS病毒株的所有基因片段。但這些片段不是在同一個(gè)病毒株上。”

而且通過(guò)進(jìn)一步重組分析,課題組在這些SARS樣冠狀病毒基因組多個(gè)位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了頻繁重組的證據(jù),并推測(cè)SARS冠狀病毒的直接祖先可能通過(guò)這些蝙蝠SARS樣冠狀病毒的祖先株之間發(fā)生的一系列的重組事件而產(chǎn)生。

“這些病毒株存在重組和進(jìn)化,但這只是分析,還不能確證。我們發(fā)現(xiàn)兩種不同類型的病毒,會(huì)感染同一個(gè)蝙蝠個(gè)體,這是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的。因此,可能會(huì)產(chǎn)生新的病毒株?!笔愓f(shuō)。

此外,該研究對(duì)三株新發(fā)現(xiàn)的S基因不同的SARS樣冠狀病毒的跨種傳播能力進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果顯示,S基因不存在缺失的多株SARS樣冠狀病毒均可使用與SARS病毒相同的受體——人ACE2入侵細(xì)胞,即具有感染人類細(xì)胞的潛力。

謎團(tuán)仍未完全解開(kāi)

仍在尋找完美證據(jù)鏈

雖然當(dāng)前的研究對(duì)于追蹤SARS源頭有了長(zhǎng)足進(jìn)展,但也有一些謎團(tuán)還未解開(kāi)。中國(guó)OIE狂犬病參考實(shí)驗(yàn)室主任涂長(zhǎng)春認(rèn)為其具有“99%的說(shuō)服力”。他希望研究人員能在實(shí)驗(yàn)室中證明,人類SARS病毒是如何從蝙蝠身上傳播到別的動(dòng)物(比如說(shuō)果子貍)身上的,如果這一步得到證實(shí),才能算是一個(gè)完美的證據(jù)鏈條。

對(duì)此,石正麗說(shuō):“蝙蝠身上的SARS病毒是怎么傳播給果子貍的,我們現(xiàn)在還只是推測(cè)。是在云南昆明由蝙蝠把病毒傳染給了果子貍,然后帶到了廣東,還是廣東當(dāng)?shù)氐尿饌魅窘o了當(dāng)?shù)氐墓迂偅窟@個(gè)環(huán)節(jié)目前還不清楚。當(dāng)時(shí)的情況不能重現(xiàn),我們現(xiàn)在只能通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)模擬當(dāng)時(shí)的情景?!?/p>

這次在蝙蝠身上新發(fā)現(xiàn)的三株病毒,具有感染人類細(xì)胞的潛力,就像它們致命的前輩一樣,這些病毒的S蛋白序列能夠結(jié)合人類的ACE2受體,而蝙蝠所在洞穴附近一公里的地方就有村莊。北卡羅來(lái)納大學(xué)的病毒學(xué)家Ralph Baric說(shuō):“病毒還可能再次暴發(fā),我們不能放松警惕?!痹撗芯康恼撐闹幸矊懙溃叭源嬖谌巳褐斜┌l(fā)類似SARS疾病的風(fēng)險(xiǎn)?!?/p>

石正麗表示,其他地區(qū)蝙蝠的情況還在核實(shí)中,“我們現(xiàn)在做的事情,提前到自然界去發(fā)現(xiàn)這些病毒:在哪些地域,哪些季節(jié),哪些媒介身上,有哪些病毒毒株。其次,要告訴大家,哪些病毒容易感染人,哪些不容易。然后,針對(duì)這些容易感染人的病毒,開(kāi)發(fā)出診斷技術(shù),甚至研制一些疫苗進(jìn)行儲(chǔ)備?!?/p>

■鏈接

為什么是蝙蝠?

石正麗表示,蝙蝠不直接攻擊人,但跟人類的生存空間有重疊。它在晚上出來(lái)覓食、喝水、吃蟲(chóng)子,會(huì)出現(xiàn)在蚊蟲(chóng)比較多的環(huán)境中。如果人類在同一區(qū)域也頻繁活動(dòng),存在被感染的風(fēng)險(xiǎn)。

而且,根據(jù)目前的研究發(fā)現(xiàn),蝙蝠基因組里面有很多有關(guān)基因修復(fù)的基因,并且表達(dá)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他哺乳動(dòng)物。研究發(fā)現(xiàn)了蝙蝠攜帶著很多獨(dú)特的、具有基因修復(fù)功能的基因,而且這些基因可以穩(wěn)定地遺傳給后代,使蝙蝠在不同的代際之間能穩(wěn)定地保持這個(gè)性狀。

另外,研究表明,上述DNA修復(fù)基因在抑制病毒復(fù)制方面有著顯著的作用,所以雖然蝙蝠攜帶很多致命病毒,但是病毒的復(fù)制在蝙蝠的體內(nèi)是被嚴(yán)重抑制的。

此外,因?yàn)檫M(jìn)化上,蝙蝠選擇了飛行,所以它的代謝率會(huì)升高,這樣氧化應(yīng)激水平也會(huì)升高,為了對(duì)抗飛行帶來(lái)的這些結(jié)果,蝙蝠進(jìn)化上適應(yīng)了高水平的DNA損傷修復(fù),這一點(diǎn)的直接后果是蝙蝠的壽命很長(zhǎng),并且很少發(fā)生癌癥;此外蝙蝠具有更強(qiáng)的本底水平的固有免疫應(yīng)答系統(tǒng),所以攜帶病毒的時(shí)候很少發(fā)病或就是不發(fā)病。蝙蝠超高的代謝率就像他們的身體一直在模仿發(fā)燒的行為一樣,讓病毒的復(fù)制受到阻礙。

最重要的是,蝙蝠是僅次于嚙齒類比如老鼠的第二大類哺乳動(dòng)物,占全球哺乳動(dòng)物種類的20%,超過(guò)1300個(gè)種類,而且分布極其廣泛,南北極外的全球各個(gè)地方都有蝙蝠的存在。

綜上所述,蝙蝠或是SARS冠狀病毒始作俑者。(記者 王騰騰)

編輯:趙彥

關(guān)鍵詞:SARS 冠狀病毒 始作俑者 蝙蝠

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