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2020-02-28 23:26:02  来源:国内新闻网-人民日报
 

  原标题:新冠病毒直接来源于蝙蝠吗?这些问题需要解答

  新京报讯(记者 李玉坤)近日,有媒体报道称国外科研机构发现蝙蝠体内的冠状病毒存在直接感染人类的可能。记者发现,中科院武汉病毒所研究员石正丽团队在2017年底和2018年初发表的多篇论文,已经发现蝙蝠体内SARS相关冠状病毒感染人类的证据。

  目前,在动物体内发现的SARS相关冠状病毒,与正在流行的新冠病毒最相似的,也是石正丽团队在云南省一个偏僻洞穴中发现的中华菊头蝠体内的冠状病毒,基因序列相似度达96.2%。相关研究还证明,新冠病毒与SARS病毒同源,相似度79.5%。

  鉴于蝙蝠与人类的交集不多,目前科研界普遍认为存在中间宿主,香港大学教授管轶、华南农业大学教授沈永义、广东省生物资源应用研究所研究员陈金平等把目光投向了被走私最多的野生哺乳动物——穿山甲。三个团队拿到了广东和广西海关2017年到2019年打击走私缴获的马来亚穿山甲样本,检测发现,这些马来亚穿山甲体内冠状病毒与新冠病毒基因序列一致性在90%左右(三个团队检测的数据不尽相同)。

  但这个数据并不让人信服穿山甲就是“中间宿主”,毕竟当年在SARS中间宿主果子狸体内发现的病毒,与人类SARS病毒基因序列一致性达到99.8%。不过,也有一些支持穿山甲作为中间宿主的证据。

  虽然有国外研究机构称蝙蝠携带新冠病毒可能直接感染人,但该机构目前没有展示过硬的证据和发表新论文,目前蝙蝠冠状病毒直接感染人的证据主要是石正丽团队2017年底和2018年初发表的论文,其中一篇论文直接锁定了SARS病毒源头宿主是中华菊头蝠,论文介绍了6名村民血清阳性,并预测蝙蝠体内SARS相关冠状病毒感染人后,可能会引发类似SARS的疾病。

  目前来看,无论是蝙蝠体内病毒直接感染人,还是穿山甲作为中间宿主参与了新冠病毒的重组和转移,都有几个亟须解答的问题。

  疑问1

  新冠病毒受体结合域为何与穿山甲冠状病毒更相似?

  从目前公布的基因序列来看,新冠病毒与石正丽公布的在云南发现的中华菊头蝠体内冠状病毒(Bat-CoV-RaTG13)更相似,二者基因序列的相似度达96.2%,而穿山甲体内冠状病毒与新冠病毒的一致性大约是90%。

  上海科技大学iHuman研究所研究员赵素文就撰文指出,论起和新冠病毒的亲疏远近,还是蝙蝠冠状病毒RaTG13排第一,穿山甲冠状病毒目前屈居第二。

  但也有一项证据不利于蝙蝠冠状病毒与新冠病毒更相似的结论。就作为冠状病毒侵入人体起主要作用的受体结合域(RBD)而言,穿山甲冠状病毒与新冠病毒更相似。管轶团队论文显示,广东穿山甲冠状病毒和新冠病毒在RBD的五个关键残基上具有相同的氨基酸,而蝙蝠冠状病毒(RaTG13)仅有一个氨基酸相同。陈金平等人从ACE2受体方面分析,发现穿山甲体与人体内的ACE2高度一致。

  美国贝勒医学院(休斯顿)Matthew Wong认为,似乎在穿山甲中发现的冠状病毒株与蝙蝠病毒株之间的重组中产生了新冠病毒的受体结合域。不过,管轶等人并不倾向于发生了重组,而是认为产生了趋同进化。

  疑问2

  新冠病毒S蛋白的Furin酶切割点位是从哪里来的?

  新冠病毒测序出来之后,很多科学家都发现了一个很重要的特点,S蛋白(spike protein,或者翻译为刺突蛋白、长钉蛋白、穗蛋白,就是冠状病毒的“皇冠尖”,文中所说的“受体结合域”就在S蛋白上,负责和受体结合,让病毒进入细胞。——记者注)可能存在Furin蛋白酶切位点。

  南开大学高山等人在国际上第一个报道了这一重要的变异,他们的论文在2月2日就提交在中科院预印本ChinaXiv网站。高山的论文称,这一发现暗示了武汉2019冠状病毒可能在感染途径上与SARS冠状病毒有较大差异,该病毒可能采用了HIV、鼠肝炎冠状病毒等其它病毒的包装机制,而不同于SARS等其它大部分Beta冠状病毒。由于包装机制的改变,武汉2019冠状病毒S蛋白获得了更高的侵染细胞的效率,这可能是其传播能力大于SARS冠状病毒的一个原因。此外,一些禽流感病毒也可以通过突变获得一个Furin蛋白酶切位点,以提高其侵染细胞的效率。

  美国斯克里普斯研究所克里斯蒂安·安德森团队发文解释,这个切位点可增强细胞和细胞融合,但不会影响病毒进入。多元切割位点允许Furin蛋白酶和其他蛋白酶有效切割,并且可以快速复制和传播病毒。

  也就是说,新冠病毒采取了HIV(艾滋病毒)的包装方式,和禽流感一样感染效率更高。这是SARS病毒所不具备的,也没有在蝙蝠冠状病毒、穿山甲冠状病毒中发现。有研究人员认为,新冠病毒比其他亲缘近的病毒多了Furin切割位点,受体结合域与整体亲缘更近蝙蝠冠状病毒的相似度还不如整体亲缘更远的穿山甲冠状病毒,“如果完全通过自然进化获得这些独特性,非常不可思议”。

  因此,这也使得“新冠病毒人造说”在发病初期甚嚣尘上。但这个论断已经被国际上数十名科学家联名反驳,他们在柳叶刀上发文称,“严厉谴责目前网络上一些愈演愈烈的围绕新型冠状病毒的阴谋论,尤其是那些宣称病毒并非来自自然界,而是‘人造’出来的某种生化武器的阴谋论”。

  疑问3

  考虑到蝙蝠冬眠季,“零号病人”是怎样被感染的?

  新冠肺炎最先在武汉暴发,武汉的环境气候特征被研究者考虑在内。

  在石正丽正式发布云南蝙蝠毒株(Bat-CoV-RaTG13)前后,中国疾控中心武桂珍等人就研究了基因库中的蝙蝠冠状病毒样本,发现与在中国浙江舟山采集的两种蝙蝠SARS相关冠状病毒序列同一性为88%,分析新冠病毒的源头宿主可能是蝙蝠,但一些事实表明另一只动物正在充当蝙蝠与人类之间的中间宿主。这一研究发表在柳叶刀。

  武桂珍等人做出这一判断的一个原因,就是认为新冠肺炎暴发于2019年12月下旬,当时武汉大多数蝙蝠物种正在冬眠。此外,他们认为华南海鲜市场上没有出售或发现蝙蝠,而有各种非水生动物(包括哺乳动物)。

  随着研究的深入,起源于华南市场这一结论也慢慢受到质疑。尤其是中科院西双版纳热带植物园副研究员郁文彬等人基于全基因组数据的分析,发现其他地方(甚至国外)出现的多个单倍型在有华南市场接触史的样本中没有发现,也没有进化关系,甚至有的单倍型在武汉都没有发现。华南市场的病毒,可能是去年11月中下旬输入的。

  云南的蝙蝠活动规律也似乎不太一样。

  石正丽团队2017年11月底发表的论文显示,对云南的单个洞穴中的SARS相关冠状病毒进行纵向监测时发现,蝙蝠粪便样品中的冠状病毒随采样时间变化。通常,秋天(9月和10月)的阳性率高于春天和初夏(4月和5月)。他们解释,这可能是由于出现了一个易感染的新生蝙蝠群,这些新生蝙蝠在分娩之后还没有自身的免疫力。另外,在不同采样日期,洞穴中蝙蝠物种也有变化,他们在2012年9月检测的阳性率达到51.3%,那时大多数样品来自中华菊头蝠;但在2015年5月,145个样品中只有3个呈阳性,三叶蹄蝠是洞中主要物种。

  武汉之外,其他地方,尤其是热带的人们,有更多机会接触蝙蝠,东南亚部分地区,甚至将体型硕大、肉质肥厚的果蝠作为野味。石正丽团队2015年在昆明市晋宁区夕阳彝族乡4个蝙蝠洞附近村庄发现了6例SARS相关冠状病毒血清检测阳性村民,这6人都没有症状,也未曾接触过SARS病毒。其中一人曾去过深圳。但幸运的是,这6人的口腔和粪便拭子,以及血细胞的病毒核酸检测,均无阳性。科研工作者在蝙蝠采样时,也可能使自己暴露在蝙蝠的血液和排泄物中。武汉市疾病预防控制中心田俊华曾描述,“蝙蝠尿液像雨点从头顶滴到身上”,“好几次蝙蝠血直接喷在了皮肤上”,增加了感染蝙蝠病毒的风险。

  这些疑惑可能需要“零号病人”来解答,以确定他接触的是什么动物。以MERS为例,切断单峰骆驼到人的传播后,疫情很快就被控制住。不过,新冠病毒相较于MERS病毒的高传播率,增加了溯源的难度。

  [参考论文]

  4篇发表在生物学论文预发布平台bioRxiv与穿山甲冠状病毒相关的论文手稿:

  1、香港大学教授管轶等人的论文Identification of 2019-nCoV related coronaviruses in Malayan pangolins in southern China(华南地区马来亚穿山甲中2019-nCoV相关冠状病毒的鉴定);

  2、华南农业大学教授沈永义等人论文Isolation and Characterization of 2019-nCoV-like Coronavirus from Malayan Pangolins(马来亚穿山甲中新冠类似病毒的分离与鉴定);

  3、广东省生物资源应用研究所研究员陈金平等人的论文Are pangolins the intermediate host of the 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) ?(穿山甲是新冠病毒的中间宿主吗?);

  4、Matthew C。 Wong等人在2月7日提交的Evidence of recombination in coronaviruses implicating pangolin origins of nCoV-2019(冠状病毒重组的证据表明新冠病毒来源于穿山甲)。

  2017年11月底到2018年2月,石正丽团队在美国生物学期刊PLOS Pathogens(《病原学》)、武汉病毒研究所英文期刊Virologica Sinica (《中国病毒学》)发表3篇论文:

  5、Discovery of a rich gene pool of bat SARS-related coronaviruses provides new insights into the origin of SARS coronavirus(《蝙蝠SARS相关冠状病毒丰富基因库的发现,为研究SARS病毒的起源提供了新的见解》);

  6、Longitudinal Surveillance of Betacoronaviruses in Fruit Bats in Yunnan Province, China During 2009–2016(《2009-2016年间云南省果蝠中Beta冠状病毒的纵向监测》);

  7、Serological Evidence of Bat SARS-Related Coronavirus Infection in Humans, China(《人类感染蝙蝠SARS相关冠状病毒的血清学证据》)。

  新京报记者 李玉坤

责任编辑:杨杰

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