《自然》专题报道:在老挝蝙蝠体内发现迄今最接近新冠的病毒

2021-09-27 08:14:15 学术经纬

▎药明康德内容团队编辑

日前,与《自然》合作的预印本服务器Research Square上发布了一篇有关冠状病毒的研究论文。法国巴斯德研究所(Pasteur Institute)和老挝大学的研究人员合作,在老挝北部的洞穴发现,由蝙蝠传播的几种病毒与新冠病毒(SARS-CoV-2)高度相似,尤其是在与感染人类细胞有关的关键特征上,目前已知的与新冠病毒最为接近的病毒

造成新冠疫情的冠状病毒是如何在人群中出现的,新发现为揭开这一谜题提供了新的提示。尽管尚未完成同行评议,这篇论文引起了广泛的关注,《自然》杂志也对此进行了专题报道。

论文中介绍,研究人员在老挝共采集并检测了分属46个物种的645只蝙蝠,根据对唾液、粪便和尿液样本的测序结果,在三种菊头蝠(Rhinolophus)中发现了基因组序列与SARS-CoV-2相似程度超过95%的冠状病毒,将其命名为BANAL-52, BANAL-103和BANAL-236。

这三种病毒的受体结合域(RBD)的氨基酸序列尤其引人关注,因为受体结合是病毒实现跨物种感染和传播的关键步骤。新冠病毒通过刺突蛋白的受体结合域与人体细胞的ACE2受体相互作用,启动对人体细胞的入侵。而此次发现的三种蝙蝠冠状病毒,其RBD和新冠病毒的RBD相比,在与ACE2相互作用的17个关键氨基酸残基上,只有一两个氨基酸不同

“SARS-CoV-2测序结果刚出来时,我们发现它的受体结合域序列与过去知道的病毒都不同。”悉尼大学的病毒学家Edward Holmes博士评论说,这使得有些人对新冠病毒是否起源于自然产生怀疑。然而,老挝发现的这几种冠状病毒表明,SARS-CoV-2的这些部分存在于自然界。

药明康德内容团队制图

研究团队检测了这几种蝙蝠冠状病毒的RBD与人类ACE2蛋白的结合效率,发现结合亲和力与疫情早期从病例中分离的SARS-CoV-2病毒株相当。实验结果还显示,表达BANAL-236刺突蛋白的假病毒颗粒可以进入表达ACE2受体的人类细胞,而用针对SARS-CoV-2的中和抗体可以阻断病毒入侵细胞的过程。

鉴于上述相似性,研究人员在论文中指出,这些病毒可能促成了SARS-CoV-2的起源,并可能在本质上构成未来直接传播给人类的风险

图片来源:123RF

在老挝发现这三种与新冠病毒十分接近的冠状病毒之前,科学家们还曾在中国云南采集的蝙蝠身上发现过一种冠状病毒RaTG13,与新冠病毒的基因组序列相似性约96.2%,而且进化分析显示很可能与新冠病毒在40~70年前有相同的祖先。

领衔此次研究的病毒学家Marc Eloit博士指出,在老挝蝙蝠中发现的BANAL-52与新冠病毒的相似性高达96.8%,并且新发现的三种冠状病毒各有一些部分与新冠病毒空前相似

格拉斯哥大学(University of Glasgow)研究病毒进化的Spyros Lytras在《自然》的新闻中评论说,病毒之间通过重组的过程相互交换RNA片段,而BANAL-103、BANAL-52与新冠病毒的基因组各有一些部分在不到十年前属于相同的祖先病毒。“这些病毒频繁重组,以至于基因组中的不同部分有不同的进化历史。”他认为。

此前,多个研究团队还在泰国、柬埔寨等地发现了与新冠病毒相关的一些冠状病毒,进化生物学家Alice Latinne博士评论说,综合这些发现可以认为,东南亚是“SARS-CoV-2相关病毒的一个多样性热点地区”。

参考资料:

[1] Temmam, S. et al. Preprint at Research Square Coronaviruses with a SARS-CoV-2-like receptor binding domain allowing ACE2-mediated entry into human cells isolated from bats of Indochinese peninsula. DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-871965/v1

[2] Closest known relatives of virus behind COVID-19 found in Laos. Nature. Doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-02596-2

[3] Peng Zhou et al., A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature Doi: 10.1038/s41586-020-2012-7

[4] Kefang Liu et al., (2021) Binding and molecular basis of the bat coronavirus RaTG13 virus to ACE2 in humans and other species. Cell. Doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.05.031

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