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省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室揭示了马来穿山甲可能是SARS-CoV-2类似病毒的潜在自然宿主

2020-03-21  点击:[]

云南大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室张志刚团队于202022日开始对之前发表的马来穿山甲病毒组学数据(该数据由2019324日无法救护成功的穿山甲肺的样本获取)Liu et al. 2019, Viruses 11, 979)进行重新组装和全面系统地分析,发现这批马来穿山甲携带SARS-CoV-2相近的冠状病毒(命名为Pangolin-CoV),其与SARS-CoV-2BatCoV RaTG13(武汉病毒所石正丽团队报道)的基因组相似性分别为91.02%90.55%Pangolin-CoVSARS-CoV-2的亲缘关系仅次于RaTG13,但是Pangolin-CoVSARS-CoV-2S1功能基序高度一致,涉及与人类ACE2受体互作的五个关键氨基酸残基完全一致,而RaTG13发生了四个突变,提示了Pangolin-CoVSARS-CoV-2具有相似的宿主细胞识别能力。研究还发现在S1/S2酶切位点,SARS-CoV-2含有中东呼吸综合征冠状病毒MERS-CoV类似的Furin蛋白识别序列,而Pangolin-CoVRaTG13以及SARS-CoV都缺失了该功能基序,表明SARS-CoV-2MERS-CoV具有相似的宿主细胞侵入机制。相关进展于2020215日第一时间上报到科技部新型冠状病毒感染的肺炎疫情应急攻关项目,预印本于2020220日以“Pangolin homology associated with 2019-nCoV”为题在bioRXiv上正式公布。2020226日,Nature News以“Mystery deepens over animal source of coronavirus”进行了引用报道。2020319日以“Probable pangolin origin of SARS-CoV-2 associated with the COVID-19 outbreak”为题在Cell子刊《Current Biology》正式发表,并可在Cell Press Coronavirus Resource Hubhttps://www.cell.com/2019-nCOV)自由获取。

新冠肺炎疫情(COVID-19)2019年底爆发以来,迅速在世界范围扩散流行,新冠肺炎疫情是由严重急性呼吸系统综合症冠状病毒2SARS-CoV-2)引起的,控制COVID-19全球大流行,病毒溯源及其传播途径研究是当前的关键任务之一。

该研究首次全面澄清了SARS-CoV-2与穿山甲冠状病毒(Pangolin-CoV)、蝙蝠冠状病毒(RaTG13)、2003年非典型肺炎冠状病毒(SARS -CoV)以及2015年中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)的关系,认为除了蝙蝠和穿山甲之外,SARS-CoV-2还存在其它未知中间宿主,为进一步攻克病毒源头和传播路径提供了宝贵的参考。同时,该研究也呼吁保护加强野生动物保护和管理,保护野生动物,就是保护人类自己。

关于新冠病毒(SARS-CoV-2)源头的观点和未来溯源的建议

一、新冠源头的观点

1、蝙蝠冠状病毒RaTG13与新冠病毒的基因组相似性越96%,证明了蝙蝠(中菊头蝠,Rhinolophus affinis)是新冠病毒的潜在自然源头(武汉病毒所石正丽研究员报道)。

2、本研究发现:穿山甲冠状病毒(Pangolin-CoV)与新冠病毒(SARS-CoV-2)的基因组相似性约91%,没有达到中间宿主所要求的99%或以上相似性(之前华南农业大学的第一个报道是误报,后面华南农业大学释放的证据为90.3%;香港大学管轶团队发现证据最高为92.4%),证明了穿山甲冠状病毒(Pangolin-CoV)与新冠病毒(SARS-CoV-2)不是同一个病毒,只是类新冠病毒,证明穿山甲不是新冠病毒的中间宿主,而是新冠病毒的可能潜在自然宿主。

3、新冠病毒携带与中东呼吸综合征冠状病毒MERS-CoV类似的一个涉及病毒感染的基因位点,而蝙蝠冠状病毒RaTG13和穿山甲冠状病毒(Pangolin-CoV)都缺失了该基因位点,再次证明了蝙蝠冠状病毒RaTG13和穿山甲冠状病毒(Pangolin-CoV)与新冠病毒不是同一个病毒。

4、从本研究和上述其他研究表明,中菊头蝠、马来穿山甲只是可能的潜在自然源头宿主,考虑与新冠病毒与MERS-CoV类似的一个涉及病毒感染的基因位点,甚至也可能是其他未发现的自然源头宿主,无论是蝙蝠冠状病毒RaTG13、穿山甲冠状病毒(Pangolin-CoV)或其他可能尚未发现的自然源头宿主携带的冠状病毒,通过哪类中间宿主进化,再传到人类尚且不知,目前无法确定新冠病毒的中间宿主和自然源头宿主。

5、目前国内团队检查到存在类新冠病毒的穿山甲样本均来自海关缴获的走私马来穿山甲(Manis javanica),从目前发现的两个可能的潜在源头宿主(中菊头蝠、马来穿山甲)分布区(图23)来看,中国华南也只是目前发现的可能潜在自然宿主之一的中菊头蝠的部分分布区,现有研究不能确定新冠病毒(中间宿主和自然源头宿主)的发生地,更不能表明新冠病毒起源于中国。如果这两个可能的潜在自然源头宿主能被证明的确是新冠病毒的自然源头宿主,那么它们现在的自然分布区都可能是新冠病毒的发生地。而至关重要的是中间宿主是什么?在哪儿发生?为何在武汉爆发?更是未来科学研究的核心。


二、未来溯源的建议

1、集中到与走私马来穿山甲交叉分布的蝙蝠、食肉动物以及偶蹄类动物、啮齿类类动物(及其自然分布区)展开全面调查采样(图2);

2、集中到与中菊头蝠交叉分布的食肉动物、偶蹄类动物、啮齿类动物(及其自然分布区)展开全面调查采样(图3)。

2. 马来穿山甲(Manis javanica)地理分布

https://www.wikiwand.com/en/Sunda_pangolin

3. 中菊头蝠(Rhinolophus affinis)的地理分布

https://www.thainationalparks.com/species/rhinolophus-affinis


云南大学省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室张志刚团队的研究助理张涛和吴群富为论文共同第一作者,张志刚为唯一通讯作者。该研究受到了青藏高原二次科考项目(2019QZKK0503)、科技部重点专项(2018YFC2000500)、中国科学院重点部署项目(KFZD-SW-219)以及国家自然科学基金(31970571)的支持。

省部共建云南生物资源保护与利用国家重点实验室 供稿

(编辑:李哲)


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