《柳叶刀》最新发表:9名患者基因序列分析再次指向新冠病毒起源于蝙蝠,还透露了更多信息……

发布时间:2022-09-07 13:34 阅读次数:
本文摘要:1月30日,《柳叶刀》(TheLancet)在线公开发表了一篇关于新型冠状病毒的近期论文研究,对9名感染者所分离出的新冠病毒展开基因组分析,说明了了病毒起源和受体融合的涉及信息。研究对9名住院患者的支气管肺泡溪边洗液样本和培育物的分离出来物展开了下一代基因测序(NGS),其中8名患者发作前去过武汉海鲜市场,1名患者(WH04)没去过市场,但2019年12月23日至27日期间住在附近的酒店。研究者从这些患者样本中取得了原始及部分的2019-nCoV基因组序列。

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1月30日,《柳叶刀》(TheLancet)在线公开发表了一篇关于新型冠状病毒的近期论文研究,对9名感染者所分离出的新冠病毒展开基因组分析,说明了了病毒起源和受体融合的涉及信息。研究对9名住院患者的支气管肺泡溪边洗液样本和培育物的分离出来物展开了下一代基因测序(NGS),其中8名患者发作前去过武汉海鲜市场,1名患者(WH04)没去过市场,但2019年12月23日至27日期间住在附近的酒店。研究者从这些患者样本中取得了原始及部分的2019-nCoV基因组序列。对2019-nCoV基因组和其他冠状病毒基因组展开系统发育分析,以确认病毒的进化史,并协助推测其有可能的起源。

并且通过同源性模型研究病毒有可能的受体融合特性。从这些患者样本中,一共拼凑出有了8个原始的2019-nCoV病毒仅有基因组序列,以及2个部分原始的病毒基因组序列。研究人员们首先核对了8个原始病毒基因组序列之间的区别。结果找到这8个原始的病毒基因组序列完全完全一致,序列一致性高达99.98%——这说明了2019-nCoV在很短的时间内源于一个来源,最近才经常出现在人类群体中,并被比较较慢地检测到。

然而,随着病毒传播给更好的个体,必须大大监测变异。仅次于的核苷酸差异是四个变异。

值得注意的是,来自同一患者的两个病毒基因组(来自支气管肺泡溪边洗液的WH19001和来自细胞培养的WH19005)的序列一致性多达99.99%,在氨基酸水平上的一致性为100%。此外,来自WH02和WH19002样品的部分基因组也完全100%与整个基因组完全一致。1.与杭州舟山市蝙蝠上收集到的病毒基因序列相近最低那么,2019-nCoV病毒究竟从何而来?研究者将其他已找到的冠状病毒基因组也划入了核对的范畴,还包括SARS病毒和MERS病毒。核对结果表明,2019-nCoV与2018年在中国东部舟山收集的两种蝙蝠源性相当严重急性排便综合征(SARS)样冠状病毒bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21密切相关,基因序列同源性分别约87.99%、87.23%。

在5个基因区域(E、M、7、N和14)中,序列同源性小于90%,最低的为E基因的98.7%。大多数编码的蛋白在2019-nCoV与涉及的蝙蝠派生的冠状病毒之间表明出高序列一致性。

相比之下,新型冠状病毒与SARS和MERS病毒的序列就没有那么相似,相似性分别为79%和50%。2.2019-nCoV与SARS-CoV有所不同,是全新的β冠状病毒系统发育分析表明,人类历史上找到的第7个病毒感染人类的冠状病毒2019-nCoV归属于β冠状病毒科的Sarbecovirus亚型,其最相似的亲属bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21的分支长度比较较长,并且在遗传学上与SARS-CoV有所不同。

此外,研究还找到2019-nCoV与SARS-CoV在RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)基因系统发育上具有显著区别。这一证据指出,2019-nCoV是一种新的来自Sarbecovirus亚属的β冠状病毒。

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3.2019-nCoV在病毒感染人类下有其特殊性S蛋白细胞内冠状病毒与受体的融合以及膜融合,是病毒颗粒入侵宿主细胞过程中蛋白。一般情况下,冠状病毒的S蛋白在功能上分成S1区,负责管理与受体融合;S2区负责管理细胞膜融合。2019-nCoV中负责管理与膜融合的S2蛋白与bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC212种蝙蝠的序列同源性大约为93%,而负责管理辨识细胞受体并与之融合的S1与蝙蝠派生病毒的序列同源性仅有为68%。

这解释武汉新型冠状病毒在病毒感染人类上有可能具有其特殊性。4.2019-nCoV有可能通过与ACE2融合侵略人体,也有可能不存在不得而知受体必要与受体融合的β冠状病毒的受体融合区一般来说坐落于S1的C-末端,如谱系B的SARS-CoV和谱系C的MERS-CoV和BatCoV-HKU4。

通过对四个有所不同的β冠状病毒谱系的受体融合域的系统发育分析,我们找到,尽管2019-nCoV在全基因组水平上更加相似于bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21,但2019-nCoV的受体融合域归属于B谱系,更加相似于SARS-CoV。我们早已告诉,SARS冠状病毒通过S蛋白与细胞受体血管紧绷素切换酶2(ACE2)融合而启动侵略细胞的过程。值得注意的是,这次的研究找到2019-nCoV受体融合区的外亚区与SARS-CoV更加相近。

这指出2019-nCoV也有可能用于ACE2作为细胞受体。然而,研究还仔细观察到,在2019-nCoV受体融合域(还包括Asn439、Asn501、Gln493、Gly485和Phe486;2019-nCoV的编号)中,负责管理SARS-CoV受体融合域与ACE2受体融合的几个关键残基是星型的。这指出2019-nCoV可以利用ACE2受体转入人体,但2019-nCoV受体融合区域不存在氨基酸变异否影响ACE2融合或转变受体倾向还有待更进一步研究。

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因此新冠病毒也有可能融合我们目前不得而知的某种受体。最后,在文中的辩论环节认为,虽然2019-nCoV基因序列和蝙蝠中分离出的病毒基因序列尤为相近,但不大可能由蝙蝠必要传染给人类,还不存在不得而知的中间宿主。研究者们得出了四个理由:第一,疫情于2019年12月下旬首次报告,当时武汉多数蝙蝠物种正在休眠。

第二,华南海鲜市场没出售或找到蝙蝠,而各种非水生动物(还包括哺乳动物)可可供出售。第三,2019-nCoV与其近缘种bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21之间的序列一致性大于90%,这体现在它们之间的分支较为宽。

因此,bat-SL-CoVZC45和bat-SL-CoVZXC21不是2019-nCoV的必要来源。第四,在SARS-CoV和MERS-CoV中,蝙蝠都是天然的宿主,但都不存在中间宿主(SARS-CoV为果子狸和MERS-CoV为骆驼),而人类是最后宿主。因此,根据目前的数据,造成武汉疫情的2019-nCoV很有可能最初来源为蝙蝠,并有可能通过目前在华南海鲜市场出售的不得而知野生动物传播给人类。

参考资料:[1]RoujianLuetal.,(2020),Genomiccharacterisationandepidemiologyof2019novelcoronavirus:implicationsforvirusoriginsandreceptorbinding,Lancet,DOI:https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30251-8以上内容仅有许可独家用于,予以版权方许可切勿刊登。


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