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来自老挝的新证据:新冠病毒可能来自自然而不是实验室

已有 1446 次阅读 2021-9-25 08:05 |个人分类:科学普及|系统分类:科普集锦

来自老挝的新证据:新冠病毒可来自自然而不是实验室

本文内容主要依据《自然》杂志(Nature Portfolio Journal)于9月17日在网上发布的预印本(preprint)论文(见参考文献),作者是法国巴斯德研究所老挝巴斯德研究所等单位的研究人员。

从老挝蝙蝠分离的具有新冠病毒样受体结合域(RBD)的冠状病毒,允许以ACE2介导的方式进入人类细胞。

在中国、泰国和日本,从蝙蝠身上分离出了多种新冠病毒(SARS-CoV-2,但没有一种病毒含有能结合ACE2angiotensin converting enzyme 2血管紧张素转化酶2并允许进入人体细胞的刺突蛋白。老挝蝙蝠的取样现已发现了这类病毒的存在。

一种来自中国的中菊头蝠(Rhinolophus affinis)名为RaTG13的病毒的基因组SARS-CoV-2最接近(尽管传染性RaTG13从未被分离出来)。然而,该基因组编码的刺突(spike)蛋白的受体结合域  (RBD)SARS-CoV-2的相应序列相似性较低,与ACE2的亲和力非常有限。RaTG13显然不是SARS-CoV-2的最接近的祖先。

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老挝北部的石灰岩洞穴中采集的645只蝙蝠样本(见地图)获得了三沙贝病毒Sarbecovirus基因组(参见本段末的注解),分别名为BANAL-52、-103和-236,与SARS-CoV-2和RaTG13的序列高度相似。这三个病毒基因组是从三个不同的菊头蝠Rhinolophus 蝙蝠获得的。在与ACE2受体结合域RBD相互作用的17个氨基酸中,SARS-CoV-2和BANAL-52或-103之间,16个保守的,BANAL-236之间,有15保守。相比之下,SARS-CoV-2和RaTG13中只有11RBD氨基酸保守。换句话说,在这些BANAL的基因组中编码的RBD比任何其他已知的蝙蝠病毒更接近SARS-CoV-2。

注:关于沙贝病毒乙型冠状病毒属学名Betacoronavirus、β-CoVs通常被分为A-D四大支系,其中支系B被称为沙贝病毒Sarbecovirus亚属包括严重急性呼吸道综合征冠状病毒SARS-CoV)与新冠病毒SARS-CoV-2)及相关的蝙蝠病毒。

对纯化蛋白进行的结合亲和力分析显示,BANAL-52/103和-236的剌突蛋白ACE2的亲和力在低纳米摩尔(nanomolar)范围内,与报道的SARS-CoV-2的剌突蛋白的亲和力相当。

带有BANAL-236刺突蛋白的慢病毒颗粒能够结合并进入产生ACE2人类细胞。含有SARS-CoV-2抗体的人类血清阻断该病毒的进入,而对照血清却没有阻断该病毒的进入。

蝙蝠粪便拭子接种Vero细胞后,可获得传染性BANAL-236病毒,为蝙蝠SARS-CoV-2样病毒提供了一种罕见的病毒分离物。这种病毒将有助于研究感染生物学。

重组分析表明,SARS-CoV-2基因组由BANAL-52、-103、-236和此前发表的RmYN02、RpYN06、RaTG13等至少5不同基因组拼接而成,后者均在中国发现。这些观察的含义很清楚:SARS-CoV-2很可能是由在中国南部和东南亚石灰岩洞穴中不同种类的菊头蝠属Rhinolophus)蝙蝠中传播的病毒重组而产生的对于产生ACE2的细胞由于BANAL分离株的RBD可以介导病毒此类细胞结合并进入细胞,因此无需假设宿主到宿主的传代来解释RBD在溢出spillover到人类之前在中间宿主中增加的亲和力。

BANAL分离株中编码的刺突蛋白不具备SARS-CoV-2蛋白发现的弗林蛋白酶furin裂解位点。这些位点可能存在于这些蝙蝠群落的病毒中,但由于取样不足而被遗漏了。另一种可能是,弗林蛋白酶裂解位点的选择发生在溢出到人类或另一个中间宿主之后。

这些发现进一步强调和证明了SARS-CoV-2来自自然,而不是实验室。

参考文献:

《自然》杂志(Nature Portfolio Journal)于9月17日在网上发布的预印本(preprint)论文: Coronaviruses with a SARS-CoV-2-like receptor-binding domain allowing ACE2-mediated entry into human cells isolated from bats of Indochinese peninsula(从中南半岛蝙蝠分离的具有新冠病毒样受体结合域(RBD)的冠状病毒,允许以ACE2介导的方式进入人类细胞)。

作者为法国巴斯德研究所泰国巴斯德研究所等单位的Sarah Temmam 等,DOI:10.21203/rs.3.rs-871965/v1 Posted 17 Sep, 2021.



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1 檀成龙

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