逆轉錄病毒是一種廣泛存在且多樣的RNA病毒，是最重要的人畜共患病毒之一。逆轉錄病毒具有整合入宿主細胞基因組的能力，當整合到宿主生殖系細胞中時，它們就會“垂直”地從母體傳播到後代，被稱為內源逆轉錄病毒。在動物進化的過程中，內源逆轉錄病毒和相關修飾元件已在後代基因組中無處不在。例如人類基因組8%來源於逆轉錄病毒。
對人類及其他哺乳動物來說，蝙蝠是高度致病性新型病毒的儲存庫。已有基因組分析表明，蝙蝠在大多數進化史中一直是逆轉錄病毒的宿主，對不同哺乳動物物種間的逆轉錄病毒傳播起到了關鍵作用。目前已知幾種逆轉錄病毒會引起免疫缺陷（例如HIV）和惡性腫瘤（考拉逆轉錄病毒KoRV）。但迄今為止，尚未在蝙蝠中發現和報道可水平傳染的外源逆轉錄病毒。
來源：PNAS
近日，由澳大利亞、德國和新加坡科學家組成的研究團隊報告稱，在澳大利亞和亞洲蝙蝠中發現並鑑定了一組與KoRV相關的γ逆轉錄病毒。其中，在澳大利亞黑蠅狐蝠糞便中鑑定的Hervey pteropid逆轉錄病毒（HPG），這是在蝙蝠中鑑定的第一種具有複製能力的外源逆轉錄病毒。研究發現，HPG可在體外感染蝙蝠和人類細胞，但不能感染小鼠細胞。4月13日，該研究成果發表在PNAS上，文章題為“Infectious KoRV-related retroviruses circulating in Australian bats”。
KoRV是一種傳染性逆轉錄病毒，目前正在考拉基因庫中進行內源化。為加深對蝙蝠作為KoRV相關逆轉錄病毒的宿主和潛在傳播作用的瞭解，2007年至2014年，研究團隊在澳大利亞收集了479份蝙蝠糞便、血液、尿液和口腔拭子樣本，利用基於宏基因組的RNA和RT-PCR進行分析，並進行序列數據庫（Sequence Read Archive ）搜索，檢測是否存在KoRV相關病毒。
分析顯示，澳大利亞和亞洲蝙蝠中存在新型KoRV相關γ逆轉錄病毒，並在澳大利亞黑蠅狐蝠的糞便中鑑定出新型逆轉錄病毒HPG。通過改進的單細胞全轉錄組擴增方法，研究人員生成了完整的HPG基因組序列。結果顯示，
HPG基因組長度為8,030 nt，類似於KoRV-A和長臂猿白血病病毒（GALV）（分別為7,994 nt和8,087 nt）。
圖1.HPG的基因組包含保守的功能基序，類似於KoRV-A和GALV。來源：PNAS
圖2.HPG的電子顯微照片。來源：PNAS
根據逆轉錄病毒基因組的系統發育分析結果顯示，HPG是KoRV和長臂猿白血病病毒（GALV）的近親。澳大利亞和亞洲蝙蝠的多個種系中存在KoRV相關γ逆轉錄病毒，但澳大利亞與亞洲蝙蝠生物逆轉錄病毒系統發育不同。
圖3.KoRV相關病毒之間的進化關係。來源：PNAS
值得注意的是，HPG可在體外感染蝙蝠和人類細胞，但不能感染小鼠細胞，並且顯示出與KoRV-A和GALV類似的細胞嗜性模式。通過二次感染檢測，證實HPG可在宿主細胞中進行連續的複製。
圖4.HPG可在體外感染人和蝙蝠細胞系。來源：PNAS
此外，通過對HPG進行特異性PCR分析發現，HPG尚未整合到研究中部分蝙蝠的基因組中。蝙蝠血清學和糞便核酸分析結果顯示，澳大利亞東北部多個地方的蝙蝠中都存在HPG和KoRV相關序列以及血清學證據，表明不同種系的許多蝙蝠已經暴露於HPG和KoRV相關病毒。蝙蝠或是外源KoRV相關γ逆轉錄病毒的重要儲存庫。
研究團隊認為，來自多種澳大利亞蝙蝠、亞洲蝙蝠的KoRV相關病毒，與長臂猿、考拉和齧齒動物中的病毒有著密切的進化關係，表明澳大利亞和亞洲蝙蝠種群對KoRV相關病毒在其他哺乳動物間的傳播中可能起著潛在的作用。
作為自然界中的一種微小生物，病毒深刻地影響人們的生活，甚至改變人類發展的歷史。例如β冠狀病毒屬的新成員：新冠病毒（SARS-CoV-2），已在世界範圍內造成超過180萬人感染，世界各國都面臨著嚴峻的公共衛生挑戰。通過加深對致病性病毒在蝙蝠種群中以及其他哺乳動物間傳播的認識，或有助於為類似傳染病的預防工作提供支持。
參考資料：
Infectious KoRV-related retroviruses circulating in Australian bats, PNAS,https://doi.org/10.1073/pnas.1915400117
https://www.pnas.org/content/early/2020/04/08/1915400117
