最新研究：數(shù)百種動(dòng)物可能是冠狀病毒潛在宿主

據(jù)國外媒體報(bào)道，目前，最新一項(xiàng)研究預(yù)測稱，數(shù)百種哺乳動(dòng)物可以作為冠狀病毒相互混合和匹配的“孵化器”，有可能形成新的病毒，加劇未來病毒大范圍傳播，這些物種包括野生動(dòng)物和家養(yǎng)動(dòng)物，例如：野生環(huán)境中的蝙蝠和猴子，人類飼養(yǎng)的豬和貓。

這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在2月16日出版的《自然通訊雜志》上，強(qiáng)調(diào)了冠狀病毒感染廣泛宿主物種的可能性。事實(shí)上，這項(xiàng)工作確定了數(shù)百種可能感染已知冠狀病毒的動(dòng)物物種，盡管科學(xué)家還未發(fā)現(xiàn)太多的野生動(dòng)物感染實(shí)例。

冠狀病毒構(gòu)成了可以感染鳥類和哺乳動(dòng)物的“病毒大家族”，新冠病毒和SARS病毒也僅是冠狀病毒家族的成員，在這項(xiàng)最新研究中，研究人員從美國國立衛(wèi)生研究院的數(shù)據(jù)庫GenBank中提取了411種冠狀病毒的基因序列，并使用計(jì)算機(jī)算法篩選這些序列，這些序列代表了92種不同冠狀病毒，有些病毒種類代表的不止一個(gè)病毒株。

該算法預(yù)測稱，平均每個(gè)病毒有超過12個(gè)哺乳動(dòng)物宿主，每種被篩選過的動(dòng)物物種被預(yù)測為5種以上冠狀病毒的潛在宿主。

冠狀病毒宿主動(dòng)物面臨的最大威脅是：當(dāng)幾個(gè)冠狀病毒株侵入同一細(xì)胞時(shí)，它們的基因可以在復(fù)制過程中混合和匹配，從而產(chǎn)生新的拼湊型病毒。

研究人員稱，如果SARS冠狀病毒與另一種冠狀病毒交換了基因，這種被稱為“重組”的基因洗牌可能變成特別危險(xiǎn)，因?yàn)橛纱水a(chǎn)生的病毒對人類的傳染性可能與SARS冠狀病毒一樣，會(huì)侵入人體組織導(dǎo)致更嚴(yán)重疾病。該算法模型確定了126種可能宿主SARS病毒和至少一種其他冠狀病毒的非人類物種，這可能會(huì)導(dǎo)致令人不安的情況發(fā)生。

研究報(bào)告作者、數(shù)據(jù)科學(xué)家瑪雅·瓦德和英國利物浦大學(xué)病毒學(xué)家馬庫斯·布拉格羅夫在一份聯(lián)合聲明中稱，比任何個(gè)體動(dòng)物更令人驚訝的是，我們預(yù)測到冠狀病毒的宿主動(dòng)物種類非常多，每個(gè)人都知道蝙蝠很危險(xiǎn)，但我們在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)了很多高風(fēng)險(xiǎn)宿主，其中包括嚙齒類動(dòng)物、靈長類動(dòng)物和有蹄類動(dòng)物。

加拿大麥克馬斯特大學(xué)病毒學(xué)家阿林賈伊·班納吉稱，也就是說，僅因?yàn)閮煞N冠狀病毒可以侵入同一動(dòng)物，并不意味著它們會(huì)重組，重組需要病毒進(jìn)入同一細(xì)胞類型，同時(shí)達(dá)到感染高峰期，這項(xiàng)最新研究確實(shí)提供了一份哺乳動(dòng)物宿主清單，便于科學(xué)家未來監(jiān)測冠狀病毒感染和病毒變異。

潛在的感染網(wǎng)絡(luò)

為了預(yù)測哪些哺乳動(dòng)物可能是冠狀病毒的宿主，研究人員創(chuàng)建了一種計(jì)算機(jī)算法，繪制出潛在宿主與已知冠狀病毒之間的聯(lián)系，該算法分析了已知冠狀病毒，并觀察現(xiàn)已感染哪些動(dòng)物。然后研究了其他近親、生活在類似棲息地或者飲食類型相同的動(dòng)物，因?yàn)樗鼈兒芸赡芤搽[藏著類似的冠狀病毒菌株，該算法還比較了不同冠狀病毒的基因組序列，認(rèn)為密切相關(guān)的冠狀病毒可能會(huì)感染相似的宿主動(dòng)物。

在發(fā)現(xiàn)這些關(guān)聯(lián)之后，該算法確定了哪些哺乳動(dòng)物可能攜帶大量冠狀病毒，可能成為冠狀病毒重組的溫床。研究小組使用該算法篩選了876種哺乳動(dòng)物，其中包括185種已知冠狀病毒宿主動(dòng)物，剩下的691個(gè)物種作為已知宿主的同屬物種，該算法測試了這些動(dòng)物和已知完整RNA序列的411種冠狀病毒之間的潛在聯(lián)系。

研究報(bào)告作者稱，這411種病毒包含所有已知可感染人類的7種冠狀病毒，以及基因組已被測序的所有其他冠狀病毒。雖然所有已測序的SARS菌株都被納入分析，但它們在分析中被視為單一實(shí)體。布拉格羅夫說：“SARS菌株變種都非常相似，僅有相對較小的突變，我們不會(huì)期望它們之間宿主特異性的結(jié)果有太大的差異。”

在被確定為SARS冠狀病毒潛在宿主的126種動(dòng)物中，有幾種出現(xiàn)重組的風(fēng)險(xiǎn)最高，其中一些動(dòng)物已被標(biāo)記為SARS以及相關(guān)冠狀病毒的潛在重組宿主，該病毒曾在2002-2004年全球性爆發(fā)。

例如：除SARS冠狀病毒之外，亞洲貍貓被認(rèn)為是32種冠狀病毒的潛在宿主，大菊頭蝠和中菊頭蝠分別被認(rèn)為是67和44種冠狀病毒的潛在宿主，穿山甲被認(rèn)為是14種冠狀病毒的潛在宿主。

除了這些疑似宿主動(dòng)物，該算法模型還強(qiáng)調(diào)了之前沒有與SARS冠狀病毒重組聯(lián)系在一起的野生動(dòng)物，這些動(dòng)物包括：亞洲黃蝙蝠、黑猩猩、非洲綠猴等。同時(shí)，該算法模型還預(yù)測普通刺猬、歐洲兔子、家貓也可能是交叉感染和病毒重組的宿主。

但是布拉格羅夫強(qiáng)調(diào)稱，SARS病毒重組宿主最顯著的結(jié)果是人類飼養(yǎng)的家豬，家豬除了攜帶SARS病毒之外，還可能攜帶121種冠狀病毒。

布拉格羅夫指出，鑒于我們的算法模型能預(yù)測豬可能會(huì)感染大量冠狀病毒，我們建議監(jiān)測處于“高風(fēng)險(xiǎn)”飼養(yǎng)條件的豬，例如：將豬和其他高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)場動(dòng)物圈養(yǎng)在一起被認(rèn)為存在高風(fēng)險(xiǎn)，而將豬與其他動(dòng)物隔離，風(fēng)險(xiǎn)相對較低。

感染高風(fēng)險(xiǎn)

這項(xiàng)研究還確定了102種可能同時(shí)感染SARS冠狀病毒和MERS-CoV病毒的物種，MERS-CoV病毒是導(dǎo)致中東呼吸綜合癥(MERS)的冠狀病毒，布拉格羅夫表示，中東呼吸綜合癥的病死率遠(yuǎn)比新冠肺炎高，病死率達(dá)到35%，因此這兩種病毒的重組變異可能非常危險(xiǎn)，可能重組產(chǎn)生的新病毒既具有高度傳染性，又可能導(dǎo)致嚴(yán)重疾病。

該模型還預(yù)測SARS冠狀病毒潛在相互作用的可能性，研究小組發(fā)現(xiàn)許多基因多樣化的冠狀病毒能夠混合和交換它們的RNA，同時(shí)預(yù)測291種哺乳動(dòng)物可能是4種或者4種以上不同亞屬冠狀病毒的宿主，亞屬是種屬以下和物種以上的一個(gè)亞分類范疇。

然而，來自同一亞屬的冠狀病毒比來自不同亞屬的其他病毒更有可能重組，班納吉說：“我們不知道不同的亞屬是否會(huì)重組，這不太可能，但還沒有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明。”

家豬、亞洲黃蝙蝠、大菊頭蝠和中菊頭蝠都有可能成為病毒重組宿主，但其他物種也在高風(fēng)險(xiǎn)名單上，值得注意的是，這其中包括單峰駱駝，它也是一種已知的冠狀病毒宿主，也是MERS-CoV病毒傳染給人類的主要傳染源。

著眼未來，布拉格羅夫計(jì)算針對鳥類物種設(shè)計(jì)一種類似的算法模型，觀察哪些鳥類可能是冠狀病毒重組的來源，依據(jù)2005年《禽類病理學(xué)雜志》一份研究報(bào)告，已知禽類冠狀病毒宿主包括火雞、珍珠雞等，在收集鳥類相關(guān)數(shù)據(jù)之后，該團(tuán)隊(duì)希望模型動(dòng)物中潛在冠狀病毒宿主相互接觸的頻率。

這可以評(píng)估分析地理范圍內(nèi)病毒宿主物種所在的最危險(xiǎn)區(qū)域，從而更具體地進(jìn)行監(jiān)測，此外，他們計(jì)劃將人類臨床相類數(shù)據(jù)整合到預(yù)測數(shù)據(jù)中，解決哪些病毒可能會(huì)引發(fā)人類疾病，以及它們引發(fā)何種癥狀。

班納吉稱，目前在不同物種中病毒重組的可能性是不確定的，當(dāng)前我們需要將監(jiān)測范圍擴(kuò)大到未充分研究和低估的冠狀病毒潛在宿主，攜帶冠狀病毒的宿主物種可能自身不會(huì)生病，但隨后會(huì)將病毒傳給患病的其他動(dòng)物，例如：蝙蝠是冠狀病毒的主要宿主物種。

通過對冠狀病毒潛在宿主早期識(shí)別，可以幫助科學(xué)家開發(fā)設(shè)計(jì)具針對性較強(qiáng)的監(jiān)測方案，班納吉說：“這相當(dāng)于疫情醞釀爆發(fā)之前我們所做的工作，通過提前監(jiān)測病毒傳播源頭，記錄高風(fēng)險(xiǎn)動(dòng)物種群的冠狀病毒傳播狀況，從而能確定新的病原體。”【責(zé)任編輯/鄒琳】

來源：新浪科技

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