華南海鮮市場不是病毒來源地？新型冠狀病毒到底源自何處?

新型冠狀病毒到底源自何處?這是許多科學(xué)家急于尋找的答案。只有找到源頭才能徹底弄清楚新冠病毒的傳播機制，以防后患。之前的流行病學(xué)調(diào)查認(rèn)為，雖然有一部分病例與華南海鮮市場有關(guān)，但那里可能并不一定是病毒從野生動物到人類社會的“第一站”。最近這個推測得到了基因組數(shù)據(jù)的證實。

中國科學(xué)院西雙版納熱帶植物園、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)和北京腦科中心的科研人員從基因組數(shù)據(jù)中挖掘新冠病毒的源頭和傳播路徑。研究者收集了4大洲12個國家的93個新型冠狀病毒的基因組數(shù)據(jù)，分析表明，華南海鮮市場的新冠病毒是從其他地方輸入的。

從單倍型看新冠病毒的發(fā)展軌跡

數(shù)據(jù)分析顯示這93個病毒樣本中包含58種單倍型。什么是單倍型?簡單說就是決定同一性狀的基因組合。病毒的特性由很多基因決定，單個基因不能發(fā)揮作用，需要一個組合。舉個例子，一個公司有好多部門，比如市場部、研發(fā)部、人事部等，每一個部位職責(zé)不同，相互配合，每一個部門就好比一個個單倍型。公司部門成立的時間不同，權(quán)力的大小不同。同樣單倍型形成的時間不同，傳播的能力也不同。

新冠病毒就像是一個家族企業(yè)，從目前確定的58種單倍型中，我們可以發(fā)現(xiàn)其發(fā)展的軌跡。

最開始的是單倍型是mv1，它可能來自中間宿主或者第一個被感染的人。就是這個mv1和蝙蝠體內(nèi)的bat-RaTG13-CoV有著密切勾結(jié)。mv1衍生了H38，和它同一輩分的還有H13。H38和H13是病毒的第一代創(chuàng)始人，我們稱之為爺爺輩單倍型。之后的H3成為病毒的第二代掌門人，我們稱其為父輩。H3衍生出孫子輩H1，是為病毒的第三代掌門人。

按照正常邏輯，爺爺輩的單倍型所在地就是病毒的祖籍。然而在武漢病毒樣本中并沒有發(fā)現(xiàn)爺爺輩單倍型(H13，H38)。H13僅在深圳的患者攜帶的病毒中發(fā)現(xiàn)。另一個H38在一名美國患者攜帶的病毒中發(fā)現(xiàn)。是不是說明深圳和美國就是新冠病毒的發(fā)源地?事情沒有那么簡單。這需要追蹤患者的感染時間和活動軌跡。兩位患者的旅行記錄顯示他們于2019年12月底到1月初在武漢活動期間感染。然而，在武漢地區(qū)的新冠病毒中卻沒有找到這2種單倍型。這是為何呢?

原因可能和采集病毒樣品的時間有關(guān)。武漢的病毒樣品采集時間是2019年12月24日和2020年1月5日。采集時間較晚，此時爺爺輩的單倍型很有可能被父輩、孫子輩的單倍型替換。當(dāng)前，如果能在武漢找到更早期的病毒，對于尋找病毒來源有很多幫助。

我們再看父輩的單倍型H3，果然在武漢的患者攜帶的病毒中找到一例，但也不是來自華南海鮮市場。來自華南海鮮市場的病毒中的單倍型是孫子輩的單倍型H1以及它的衍生型(H2， H8-H12)。這表明華南海鮮市場并不是病毒的起源地，它的傳染源來自于其他地方。由于華南海鮮市場人流量大，擁擠的市場促進(jìn)了病毒的傳播。

新冠病毒種群如何擴(kuò)張?

前面說過病毒是一個公司，公司的發(fā)展可以從公司的各個部門中體現(xiàn)出來。比如，開始市場部10個人，隨著公司擴(kuò)展現(xiàn)在有1萬個人。反過來看，公司的銷售部從10個人發(fā)展到1萬個人，毫無疑問是公司發(fā)展了。那么我們看病毒的基因組一樣可以看出病毒的擴(kuò)張趨勢。根據(jù)基因組推算，新冠病毒發(fā)生了2次大規(guī)模擴(kuò)張：

1)一次在2019年12月8日，由此推斷病毒至少在12月初甚至11月下旬開始人傳人了。這很好理解，如果病毒只在一個人身上，是不可能發(fā)生擴(kuò)張的。病毒種群越大，說明感染的人越多

2)病毒第二次擴(kuò)張是在2020年的1月6號。說明這個期間病毒感染的人數(shù)較多，可能和元旦假期的人流有關(guān)。

新冠病毒的傳播趨勢和擴(kuò)散路徑

如同公司一樣，病毒“做大”之后也開始擴(kuò)散，隨著人群的流動，它們的足跡開始遍布全球。

1、早期傳播路徑：

分為兩條路線，分布是武漢-廣東(深圳)，武漢-美國。

2、國內(nèi)傳播路徑：

中國地區(qū)包括54個病毒樣本，湖北(武漢)病毒樣本中發(fā)現(xiàn)13個單倍型屬于父輩H3和孫子輩H1。廣東地區(qū)含有15個單倍型，只有H14，H15，H17是廣東本地的二代，說明來源有多條。臺灣地區(qū)的單倍型H3和H24有2個來源。重慶地區(qū)的3個單倍型(H1，H40，H45)也有兩個來源地。浙江的單倍型(H1和H24)只有一個來源地——武漢。

3、國外傳播路徑：

中國之外的病毒總共含有31個單倍型，分別屬于5個組，其中27個單倍型是本地特有的。

亞洲：12個病毒樣本包含10個單倍型，其中7個單倍型和武漢相關(guān)，3個單倍型和廣東相關(guān)。因此，亞洲5個國家分別是從武漢和廣東(深圳)傳入的。

大洋洲：5個病毒樣本中含有6個單倍型，都和武漢相關(guān)。

歐洲：來自4個國家8個病毒樣本中含有7個單倍型，其中比利時和德國和武漢相關(guān)，英國和武漢間接相關(guān)。法國的單倍型來自重慶、武漢和一個中間傳播者。

美洲：傳播途徑比較復(fù)雜，存在多條路線，包括武漢-美國(H1，H19，H38);廣東-美國(H19，H35，H42，H41，H58);越南-美國，澳大利亞-美國。

以上根據(jù)基因組判斷的新冠病毒傳播路徑和我們之前根據(jù)大數(shù)據(jù)計算的病毒擴(kuò)散趨勢基本吻合。

新冠病毒在不同的擴(kuò)散階段其擴(kuò)散趨勢不同：在開始階段，其傳播量與?2019?年12月30日—2020?年?1月20日武漢輸出人口密切相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為?0.71。該相關(guān)系數(shù)以航空出行的人數(shù)為例，根據(jù)?2019?年12月30日—2020?年?1月20日從武漢天河國際機場國內(nèi)航班出行人數(shù)和?2020?年?1月22日全國各城市新冠肺炎確診病例數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析得出;如果算上從武漢離開的所有交通方式，其相關(guān)系數(shù)會更高。全國各地城市(除武漢外)71%?的感染病例和從武漢輸出的人口相關(guān)。2020?年?1月24日，這個相關(guān)系數(shù)降到?0.56，之后逐漸下降，全國各省、自治區(qū)、直轄市的人口與確診數(shù)的關(guān)系逐漸增強，確診病例與城市人口規(guī)模呈顯著的正相關(guān)。與此同時，新冠病毒呈現(xiàn)本地擴(kuò)散的趨勢，以武漢為中心向湖北境內(nèi)各個城市快速擴(kuò)散。在病毒基因組中的本地特有的單倍型就是本地擴(kuò)散導(dǎo)致的結(jié)果。

基因組沒有發(fā)生重組

目前基因組分析得到的一個好消息就是，新冠病毒的基因組還沒有發(fā)生重組。簡單講，公司的部門沒有重組，說明公司還是那個公司。如果基因組發(fā)生重組就會引起新的突變，那個時候?qū)惯@種病毒更加困難。雖然沒有重組，但是病毒還是發(fā)生了細(xì)微的變化：93個基因組之間有120核苷酸發(fā)生了突變。相當(dāng)于公司部門沒變，領(lǐng)導(dǎo)沒變，下面具部門的員工發(fā)生的調(diào)整。這些調(diào)整雖然不會影響病毒的整體運轉(zhuǎn)，但是病毒的細(xì)微作用會產(chǎn)生改變。具體產(chǎn)生了哪些變化，要結(jié)合結(jié)構(gòu)生物學(xué)和臨床表現(xiàn)進(jìn)行對比分析。

總之一句話：根據(jù)基因組分析，新冠病毒的源頭并不在華南海鮮市場，其源頭究竟在哪?還需要相關(guān)研究者的繼續(xù)追蹤。

來源：科學(xué)大院

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