一个研究SARS-CoV-2病毒起源的科学家小组发现,当SARS-CoV-2病毒能够感染人类细胞的时候,它就已经准备好通过变形从动物转移到人类身上。
杜克大学(Duke University)、洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)、德克萨斯大学埃尔帕索分校(University of Texas at El Paso)和纽约大学(New York University)的研究人员在进行基因分析时证实,与新冠病毒最接近的亲属是一种可以感染蝙蝠的冠状病毒,这种病毒感染人类的能力是通过与另一种冠状病毒交换一种关键基因片段而获得的,这另一种病毒可以感染一种名为穿山甲的有鳞哺乳动物,从而使这种病毒能够感染人类。
研究人员报告说,病毒改变遗传物质之后获得了与宿主细胞结合的能力,使得它们能够在物种之间的跳跃。打个比方,这就好像病毒重组了钥匙,使它能够打开宿主细胞的门,只不过在这个例子中宿主细胞是人类细胞。在SARS-CoV-2病例中,这把“钥匙”是在病毒表面发现的一种突起蛋白,冠状病毒会利用这种蛋白质附着在细胞上并感染细胞。
杜克大学医学院(Duke University School of medicine)传染病学系的医学教授、这项研究的通讯作者Feng Gao医学博士表示:“像当初从蝙蝠转移到果子狸,再到人类的非典,或者从蝙蝠转移到单峰骆驼,再到人类的MERS,这种流行新冠病毒的祖先的遗传物质发生了进化,使其最终能够感染人类。”
Gao和他的同事说,追踪病毒的进化路径将有助于阻止未来由病毒引起的大流行,并可能指导疫苗研究。
研究人员发现,典型的穿山甲冠状病毒与SARS-CoV-2病毒差异太大,无法在人类中直接导致大流行。
然而,它们确实也含有受体结合位点——与细胞膜结合所必需的一部分突刺蛋白——这对人类感染很重要。这种结合位点使得病毒可以附着在细胞表面的蛋白质上,而这种蛋白质在人类呼吸道和肠道上皮细胞、内皮细胞和肾细胞等细胞中大量存在。
尽管在蝙蝠上的病毒祖先是与SARS-CoV-2病毒关系最密切的冠状病毒,但其结合位点非常不同,仅靠其自身无法有效地感染人类细胞。
SARS-CoV-2病毒似乎是蝙蝠病毒和穿山甲病毒的混合病毒,获得了人类感染所需的“关键”受体结合位点。
来自杜克大学的其中一个主要作者Xiaojun Li表示:“在会感染人类、蝙蝠和穿山甲的不同病毒中,有些地区的病毒具有高度相似的氨基酸序列,这表明这些病毒具有类似的宿主选择,而且使SARS-CoV-2病毒的可能祖先能够很容易从这些动物转移到人类身上。”
该研究的联合首席作者、洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家Elena Giorgi说:“人们已经研究了我们在论文中讨论的从穿山甲中提取的冠状病毒序列,但是对于它是否在SARS-CoV-2病毒的进化中发挥了作用,科学界则仍然存在分歧。”
Giorgi说:“在我们的研究中,我们证明了SARS-CoV-2病毒确实有着复杂的进化史,包括在获得转移到人类身上的能力之前,与蝙蝠和穿山甲的冠状病毒进行遗传物质重组。”
编译/前瞻经济学人APP资讯组
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