穿山甲、水貂?從蝙蝠到人,誰是新冠病毒“二傳手”

近日,華南農業大學發現穿山甲為新型冠狀病毒的潛在中間宿主。這一科研進展引發社會廣泛關注。新型冠狀病毒“元兇”究竟是誰?它的原始自然宿主是什麼?中間宿主可能有哪些?病毒如何感染到人?這些問題仍然亟待科學解答。

截至目前,學界普遍認同,新型冠狀病毒的源頭宿主是蝙蝠。而在從蝙蝠到人的傳染過程中,中間宿主是誰、有哪些,還未有公論。現有研究提示,哺乳動物“嫌疑”最大,水貂、穿山甲可能為中間宿主。研究者認為,或還存在其他中間宿主。華農研究團隊表示,後續將開展更多研究工作,尋找其他可能的中間宿主,驗證攜帶病毒的穿山甲能否傳染給人、如何傳染等。

從何而來?

國家衛健委提示:

新型冠狀病毒來自野生動物

穿山甲、水貂?从蝙蝠到人,谁是新冠病毒“二传手”

2020年1月21日,武漢市新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控指揮部召開新聞發佈會。新華社記者 肖藝九 攝

新型冠狀病毒,究竟從何而來?如何感染到人?它的原始自然宿主是什麼?中間宿主可能有哪些?

媒體報道顯示,武漢新型冠狀病毒疫情早期確診的病例,大多來自武漢華南海鮮市場。2019年12月31日,根據中國疾控中心要求,該所選派專家組赴武漢參加疫情防控。1月1日,專家針對病例相關商戶及相關街區集中採集環境樣本515份,運送至病毒病所進行檢測。1月12日,病毒病所專家再次在華南海鮮市場採集野生動物販賣商鋪相關標本70份,並轉運至實驗室進行檢測。

兩批華南海鮮城的樣本共計585份,PCR檢測結果顯示其中33份標本為新型冠狀病毒核酸陽性。這些陽性樣本分佈在市場上的22個攤位和1個垃圾車,其中93.9%(31/33)陽性標本分佈在華南海鮮市場的西區。

經調查發現,華南海鮮市場名義上是海鮮市場,但實際上卻是個綜合市場。華南海鮮市場西區存在野生動物交易,尤其是西區的七街和八街靠近市場內部的區域存在多家野生動物交易商鋪,而這一區域的陽性標本也比較集中,佔全部陽性樣本的42.4%(14/33)。綜上所述,高度懷疑此次疫情與野生動物交易有關。

對核酸檢測陽性的樣本,病毒病所採用冠狀病毒敏感細胞系開展了病毒分離工作,從電鏡觀察、PCR和深度測序結果均提示,成功從環境樣本中分離到新型冠狀病毒,進一步證實在華南海鮮城環境中存在著大量的新型冠狀病毒2019-nCoV。

1月24日,國家衛健委高級別專家組證實:新型冠狀病毒不僅在感染的人體內被檢測到,在華南海鮮市場非法銷售野生動物的攤位也分離了出來,提示新型冠狀病毒來自野生動物。

自然宿主是誰?

新型冠狀病毒與一種蝙蝠中的

冠狀病毒序列一致性高達96%

穿山甲、水貂?从蝙蝠到人,谁是新冠病毒“二传手”

2020年1月26日,武漢是新型冠狀病毒感染的肺炎疫情防控核心區。新華社記者 熊琦 攝

國家衛健委研究提示,新型冠狀病毒來自野生動物。那麼何種野生動物,是此次新型冠狀病毒感染肺炎的罪魁禍首?多個研究均將病毒來源指向蝙蝠。有研究表示,新型冠狀病毒與一種蝙蝠中的冠狀病毒序列一致性高達96%。

1月21日,中國科學院上海巴斯德研究所研究員郝沛、軍事醫學研究院國家應急防控藥物工程技術研究中心研究員鍾武和中國科學院分子植物卓越中心合成生物學重點實驗室研究員李軒合作,帶領研究團隊在《中國科學:生命科學》英文版上發表論文,首次揭示新型冠狀病毒進化來源,以及其傳播依賴的可能蛋白。此篇科學論文提到,研究團隊通過對武漢新型冠狀病毒基因組與SARS冠狀病毒、MERS冠狀病毒進行了全基因組比對,發現平均分別有約70%和約40%的序列相似性。郝沛說,這種病毒在進化樹的位置上,與SARS病毒和類SARS病毒的類群相鄰。而武漢冠狀病毒和SARS、類SARS冠狀病毒的共同祖先,是一個寄生於果蝠的HKU9-1冠狀病毒。

1月22日,依託中國科學院北京基因組研究所而建的國家基因組科學數據中心正式發佈2019新型冠狀病毒資源庫。國家基因組科學數據中心主任鮑一明表示,科研人員利用這一資源庫,開展了新型冠狀病毒基因組變異分析,經數據分析,2019新型冠狀病毒與2003年爆發的SARS病毒基因組序列相似度為80%,與2017年2月從國內的蝙蝠中採集到的相關基因組序列相似性最高,相似度為88%。相應地,科學家也就此初步判斷該病毒源頭宿主很可能是蝙蝠。

在1月23日,中國科學院武漢病毒研究所石正麗團隊在學術平臺bioRxiv預印版上發表文章,闡述了武漢新型冠狀病毒及相關研究結果,將該病毒的來源再次指向蝙蝠。該團隊從早期5名新型冠狀病毒患者體內,獲得了該病毒的全基因組,其中這5例基因組基本上一致,並於SARS病毒的序列一致性有79.5%。更重要的是,石正麗團隊發現,新型冠狀病毒與一種蝙蝠中的冠狀病毒的序列一致性高達96%。

1月24日,《柳葉刀》推出“冠狀病毒”專題,對新型冠狀病毒的臨床研究予以關注。其中一篇研究指出,2019-nCoV很可能與中華菊頭蝠攜帶的冠狀病毒密切相關。1月28日,對於公眾關切,中國醫學科學院病原生物學研究所所長金奇教授從病毒學角度進行了解讀。他指出,對於病毒溯源的研究來說,蝙蝠地位很特殊,是重點的關注對象。中國科研人員發現,蝙蝠體內一個被稱為“干擾素基因刺激蛋白-干擾素”的抗病毒免疫通道受到抑制,這使得蝙蝠剛好能夠抵禦疾病,卻不引發強烈的免疫反應。野生蝙蝠可能會攜帶很多病毒,但是它們都維持在一個較低的水平上。

研究表明,2003年SARS病毒源於蝙蝠。而造成此次武漢肺炎疫情的病毒是一種未知的、不同於SARS冠狀病毒和MERS冠狀病毒的新型冠狀病毒。金奇介紹說,對於此次武漢新型冠狀病毒的溯源研究,已有大量前期研究認為,蝙蝠是新型冠狀病毒(2019-nCov)的起源。由於新型冠狀病毒在演化關係上最為接近的類群,都能在各類蝙蝠中發現,因此推測新型冠狀病毒的原始宿主也可能是蝙蝠。

誰是中間宿主?

有研究者認為

哺乳動物“嫌疑”最大

穿山甲、水貂?从蝙蝠到人,谁是新冠病毒“二传手”

學界普遍認同,新型冠狀病毒的源頭宿主是蝙蝠。圖片來自網絡

學界普遍認同,新型冠狀病毒的源頭宿主是蝙蝠。與此同時,武漢冠狀病毒在從蝙蝠到人的傳染過程中,存在未知的中間宿主媒介,但中間宿主還未有公論。華農獸醫學院研究員、博士生導師沈永義表示,冠狀病毒要通過中間宿主才能感染人。比如SARS的源頭宿主是蝙蝠,但要通過中間宿主果子狸才能傳染人;MERS的源頭宿主也是蝙蝠,中間宿主是駱駝。中間宿主在病源和人類之間起到了橋樑作用。這次的新型冠狀病毒肺炎疫情暴發在冬季,蝙蝠在冬季處於冬眠狀態,集中在山洞裡面,直接感染人的可能性不大。因此,中間宿主可能是病毒的傳染源。

誰是中間宿主?有研究者認為哺乳動物“嫌疑”最大。《自然》雜誌的報道稱,2019-nCoV所屬的冠狀病毒家族可謂人類宿敵,該家族成員包括引起嚴重急性呼吸綜合徵(SARS)和中東呼吸綜合症(MERS)以及普通感冒的病毒。但這些病毒也可以感染其他動物,被感染的動物宿主會再將病毒傳染給人類。

許多科學家懷疑,一種目前未知的動物攜帶2019-nCoV病毒,並在武漢一家出售海鮮和野生動物的市場將這些病毒傳給了人。巴西聖保羅大學的病毒學家保羅·愛德華多·布蘭多在研究蛇是否會感染冠狀病毒。他對《自然》雜誌表示:“目前沒有證據表明,蛇會感染nCoV-2019冠狀病毒併成為動物宿主。除了哺乳動物和鳥類以外,沒有一致證據表明其他宿主體內存在冠狀病毒。”

上海巴斯德研究所病毒學家崔傑則認為,哺乳動物的嫌疑最大。2017年,崔傑所在團隊在中國雲南省一個山洞的蝙蝠體內發現了SARS病毒。據悉,冠狀病毒主要分為α、β和γ三個亞組。崔傑表示,SARS病毒和2019-nCoV都是β冠狀病毒亞組的一員。2003年SARS爆發後,實地調查僅在哺乳動物體內發現了這種病毒,“顯然,2019-nCoV是一種哺乳動物病毒。”

追兇

北大、華農團隊研究分別認為

水貂、穿山甲是潛在中間宿主

穿山甲、水貂?从蝙蝠到人,谁是新冠病毒“二传手”

蝠傳病毒病的傳播路徑。圖片來自《武漢人感染新型冠狀病毒中間宿主探討》,中國科技論文在線

1月24日,北京大學工學院教授朱懷球團隊在bioRxiv預印版平臺發表《深度學習算法預測新型冠狀病毒的宿主和感染性》,文章指出,蝙蝠和水貂可能是新型冠狀病毒的兩個潛在宿主,其中水貂可能為中間宿主。

朱懷球團隊研究的研究顯示,與感染其他脊椎動物的冠狀病毒相比,蝙蝠SARS樣冠狀病毒與新型冠狀病毒具有更相似的感染模式。此外,通過比較所有宿主在脊椎動物上的病毒傳染模式,發現水貂病毒的傳染性模式更接近新型冠狀病毒。這意味著,蝙蝠和水貂可能是新型冠狀病毒的兩個潛在宿主。

2月7日,嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室、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新聞發佈會。嶺南現代農業科學與技術廣東省實驗室、科技部重點領域創新團隊成員、華南農業大學教授沈永義、肖立華等科研人員通過聯合攻關,其最新研究表明穿山甲可能為新型冠狀病毒的潛在中間宿主。

攻關團隊通過分析1000多份宏基因組樣品,判定穿山甲為新型冠狀病毒的潛在中間宿主;繼而通過分子生物學檢測,揭示在所分析的為數有限的穿山甲中β冠狀病毒的陽性率為70%;進一步對在電鏡下觀察到典型的冠狀病毒顆粒結構;最後發現從宏基因組拼接的穿山甲病毒序列與目前感染人的毒株序列相似度高達99%。以上結果表明穿山甲可能為新型冠狀病毒的潛在中間宿主。肖立華說,研究結果有利於阻斷病毒動物源,避免病原的長期傳播,由此促進新型冠狀病毒的源頭防控。

後續

華農團隊尋找其他中間宿主

驗證攜帶病毒的穿山甲能否傳染給人

穿山甲、水貂?从蝙蝠到人,谁是新冠病毒“二传手”

2月7日上午11時,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新聞發佈會。

華農特聘教授肖立華認為,雖然從穿山甲中發現的病毒與新型冠狀病毒有99%相似,但是從生物信息學的角度看,差異的1%可能不是十分重要,也可能影響很大,我們可以分析病毒的演化過程,繼續尋找規律,推測這些病毒的來源,找到它們之間的差異和關聯。

“中間宿主相當於(病毒)傳染源的源頭,如果沒有把它控制住,即使後期防護做得好,也可能會有不斷的病毒從源頭擴散出來,使得疫情容易反覆”。華農沈永義教授還表示,中間宿主不一定只有一種。比如SARS的中間宿主,除了大家都知道的果子狸以外,還包括好幾種小型食肉動物,只是公眾對果子狸認知度更高。“我們沒有排除其他野生動物是中間宿主的可能性,接下來還要進行更多分析。”

華農獸醫學院教授、博士生導師馮耀宇表示,希望有更多的樣本、數據可以共享,進一步開展研究,包括還有沒有其他中間宿主、各中間宿主在疫病暴發中的作用、病毒是如何從中間宿主傳播到人的等問題。這批穿山甲是一個特殊的群體,是有病症的,能否傳染人,我們目前還不明確,需要相關部門的進一步研究驗證。

採寫:南都記者賀蓓 周宇

(部分內容整理自權威公開報道)


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