狗是新冠中间宿主?研究称病毒在狗肠道进化后传人,引发质疑
2020
04/15
18:53
澎湃新闻
自从新冠肺炎COVID-19暴发以来,全世界越来越多的实验团队加入溯源队伍,试图了解引发这次疫情的新型冠状病毒如何从动物宿主传染给人类。截至目前,该疫情已造成全球确诊患者超过190万人,累计死亡超过12万人。 目前普遍认可的是,新冠病毒或来源于蝙蝠,其和中科院武汉病毒所石正丽研究员团队2013年在中国云南采集的RaTG13样本的相似性为96.2%。然而,科学家们仍一直在寻找介于蝙蝠和首次将新冠病毒引入人类之间的中间宿主,蛇、穿山甲此前都被纳入“疑似名单”。 最新的一份研究将该名单再补充一员——狗。当地时间4月14日,国际权威期刊《分子生物学和进化》(Molecular Biology and Evolution,其2018/2019影响因子为14.797)杂志在线发表了一项研究,给出一种全新的推测:狗或许是将新冠传染给人类的中间宿主,病毒可能在狗的肠道中进化,从而获得了感染人的能力。 该研究仅有一名作者,也是该论文的通讯作者,为加拿大渥太华大学生物学教授夏旭华(Xuhua Xia)。官网介绍显示,夏旭华实验室的研究集中在脊椎动物线粒体作为具有三个基本生物过程的简化生物系统;宿主-寄生虫在分子水平上的相互作用,特别是通过基因组重组和水平基因转移控制新的病毒和细菌性病原体起源的机制;微生物基因组进化;可变剪接的起源和进化;开发强大的计算工具。 夏旭华总结,他这项研究的结果为新冠病毒的起源和最初传播提供了假设。首先,新冠病毒和蝙蝠来源冠状病毒RaTG13的祖先感染了一种哺乳动物的肠道(例如犬科动物或人类食用的蝙蝠肉)。第二,犬类肠病毒RNA基因组对CpG的强选择性可能导致病毒的快速进化,大量CpG到UpG 的突变导致基因组ICpG和GC%的减少。第三,犬类在交配和其他情况下会舔舐肛门区域,帮助病毒从消化系统传播到呼吸系统。最后,减少的病毒基因组ICpG使病毒逃避人类ZAP介导的免疫应答,成为一种严重的人类病原体。 他强调,这表明,在与新冠病毒的斗争中,监测野狗体内SARS样冠状病毒的重要性。 不过,夏旭华的这份推论目前已引发了多名学者公开质疑。 抗病毒前哨蛋白:ZAP 包括蝙蝠在内的野生哺乳动物物种构成了冠状病毒(包括SARS、MERS和致命的新冠病毒)的天然宿主。论文中提到,不同的宿主或宿主组织提供不同的细胞环境,特别是不同的抗病毒和RNA修饰活动,这些可以改变病毒RNA基因组中观察到的RNA修饰特征。 其中,锌指抗病毒蛋白(ZAP)是哺乳动物干扰素介导免疫应答的关键成分,其RNA结合域与病毒RNA基因组中的CpG二核苷酸特异性结合。ZAP可抑制病毒复制,并介导病毒基因组降解。因此,ZAP的作用就类似于抗病毒前哨蛋白。 ZAP不仅可以对抗HIV-1这样的逆转录病毒,还可以对抗埃柯病毒7型和寨卡病毒等,后两种病毒都是正义单链RNA病毒,类似冠状病毒。特别是,在ZAP缺陷细胞中,针对病毒RNA中CpG的选择消失了。论文中提到,这表明ZAP可能是唯一针对病毒RNA基因组中CpG的细胞因子。 实际上,许多哺乳动物RNA病毒已经进化出CpG缺陷。此前的研究显示,在ZAP存在的情况下,在这些低CpG病毒基因组中增加CpG二核苷酸始终会导致病毒复制和毒力下降。这也促使提出了涉及增加CpG以减弱致病性RNA病毒的疫苗开发策略。 作者引用了此前的一些认为,病毒RNA基因组中CpG的减少与毒性增强之间存在关联。在RNA病毒中,CpG下降与毒力增强之间的联系主要是由于干扰素诱导的ZAP蛋白通过其RNA结合域与病毒RNA基因组中的CpG二核苷酸结合,抑制病毒复制,促进病毒基因组降解。 基于此,作者提到,病毒病原体中ICpG的减少意味着对公共卫生的威胁增加,但ICpG的增加减少了这种威胁,因为这类病毒病原体,随着ICpG的增加和毒力的降低,将类似于自然疫苗。“事实上,许多病毒研究人员已经提出通过增加病毒RNA基因组中的CpG来开发疫苗。” 鉴于ZAP表现出组织特异性表达,因此感染不同组织的病毒可能具有不同的CpG信号,“这为识别病毒宿主组织转换提供了一种方法。” |