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最新研究表明狗也可能是中间宿主!专家称没有任何证据!

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一项新的研究表明,2020年的新型冠状病毒可能起源于蝙蝠,但病原体可能在感染人类之前就已经传染到了狗体内。这是真的吗?病毒中间宿主会有新的“候选者”吗?狗和穿山甲孰是孰非?

实际上但并非所有人都同意这一猜测。一位专家表示,这项研究“有很多不足之处”,而且数据并不支持这项研究的结论。

病毒的进化

在新的冠状病毒SARS-CoV-2跳到人类身上之前,另外两种冠状病毒SARS-CoV和MERS-CoV在蝙蝠身上进化,并在传播人类的路上通过其他动物“寄宿”。SARS-CoV通过果子狸,MERS-CoV通过骆驼,SARS-CoV-2的分子结构表明病毒也通过了一种中间动物,但科学家还不知道是哪一种。

今年2月,一项初步研究的作者提出,穿山甲可能是蝙蝠和人类之间的传播“桥梁”,因为感染穿山甲的SARS-CoV-2和相关冠状病毒具有相似的棘突蛋白——病毒表面的一种结构使其能够感染细胞。但据报道,其他科学家认为,尽管穿山甲冠状病毒具有突刺蛋白,但它们与SARS-CoV-2有许多不同之处,这使得穿山甲不太可能成为感染源。

由于谜团尚未解开,加拿大渥太华大学生物学教授夏旭华(Xuhua Xia)就冠状病毒如何从蝙蝠传播给人类展开了自己的调查。他的分析发提供了一个新的解决方案:狗。

夏通过扫描SARS-CoV-2和其他冠状病毒的基因编码,寻找一个被称为CpG位点的特殊特征,这是一个由复合胞嘧啶(C)和复合鸟嘌呤(G)组成的基因编码序列。人类免疫系统将CpG位点视为一个标记点,表明存在入侵病毒。据了解,一种名为锌指抗病毒蛋白(ZAP)的人类蛋白质附着在病毒基因编码的CpG位点上,并帮助人们分解病原体。该理论认为,CpG位点越少,病毒对ZAP的攻击就越小。

夏发现,SARS-CoV-2携带的CpG位点比其他已知的冠状病毒(包括SARS-CoV和MERS-CoV)携带的CpG位点要少。此外,据分析,与SARS-CoV-2最接近的已知亲属蝙蝠冠状病毒RaTG13比相关的蝙蝠冠状病毒含有更少的CpG位点。”这表明,SARS-CoV-2可能是在一个新的宿主(或新的宿主组织)中进化而来,具有高ZAP的表达能力,这将给病毒施加进化压力,使其摆脱CpG位点。

从本质上讲,为了生存和繁殖,像SARS-CoV-2这样的病原体需要能够躲避宿主的免疫战士,在这种情况下,这意味着要清除能够提醒ZAP蛋白对病毒有反应的CpG位点。

从狗的肠子里?

不幸的是,关于ZAP在不同动物组织中出现的确切数量的数据很少。所以他转而寻找低CpG水平的动物冠状病毒。他发现了一种主要感染犬肠道的冠状病毒,由此推断犬肠道可能含有足够的ZAP水平,以这种方式推动病毒的进化。

夏说:“在我的研究中,似乎只有犬只的组织产生低CpG-cov。”如果SARS-CoV-2的一种前体侵入了犬的肠道,那么这将“导致病毒的迅速进化”,从而失去CpG位点,变得更适合感染人类。除了低CpG水平外,研究没有注意到SARS-CoV-2与犬冠状病毒之间的其他遗传相似性,但提出犬肠道可能为此类病毒的进化提供了合适的环境。

但为什么是狗的肠子?夏说,一些研究表明,ZAP mRNA,其中包含构建蛋白质的指令,出现在狗的肺和结肠中,但更高的浓度积聚在肺中。夏说,可能是肺中过量的ZAP保护器官免受冠状病毒感染,而结肠中较低浓度的ZAP使肠道容易受到严重感染,不过得出这一结论时需要更加详细的分析。

但是这个假设有意义吗?

“我认为数据不支持这些结论,”没有参与这项研究的旧金山州立大学生态学和进化学助理教授Pleuni Pennings表示。彭宁斯的研究小组已经检测了许多病毒的CpG水平,他指出了研究逻辑中的几个弱点。

不确定证据

在2018年发表在《公共科学图书馆遗传学》(PLOS Genetics)杂志上的一项研究中,彭宁斯调查了HIV病毒中的CpG水平,并调查了病原体在个体内是如何进化的原理。随后,她领导了一项对其他几种病毒(包括登革热病毒、流感、乙型和丙型肝炎)的类似研究,以了解这些病毒通过突变失去或获得CpG位点的频率。她的研究小组发现,一般来说,增加CpG位点的突变往往出现在从人类身上采集的病毒样本中,而不是从基因组中删除CpG位点的突变。

他们认为,产生突变的CpG对病毒来说代价可能很高,因为它们会提醒人们的身体受到感染,所以随着时间的推移,随着进化的持续进行,它们的外观会逐渐最小化。也就是说,许多病毒仍然携带CpG位点,因此突变可能带来一些好处,但是SARS-CoV-2在这方面并不罕见,而且有许多病毒的[CpG]值低于SARS-CoV-2,这一点也不奇怪。

她补充说,如果夏真的发现SARS-CoV-2比其他动物传播的冠状病毒含有更少的CpG位点,假设这一发现是正确的,那么这就提出了为什么会出现这种情况的问题。但是,即使利用进化的原因来解释为什么SARS-CoV-2失去了CpG位点,这种进化的原因可能不会给病毒感染人类带来特殊的优势。

夏说,如果SARS-CoV-2中的CpG水平与疾病的严重程度有某种关系,那么这将为疫苗的开发提供一种有效的途径。在这种假设的情况下,科学家们可以从实验室培养皿中的冠状病毒基因组中消除CpG位点,从而削弱这种病菌,使其能够安全地被纳入疫苗中。但到目前为止,CpG与SARS-CoV-2感染的相对严重程度还没有相关性。

夏的研究中包括的一些穿山甲冠状病毒也含有少量的CpG位点,与SARS-CoV-2和蝙蝠病毒RaTG13相当。夏说,考虑到人类和穿山甲冠状病毒之间的其他基因差异,这种低CpG穿山甲冠状病毒和SARS-CoV-2之间的共同祖先可能在130多年前就存在了。因此她们预计,SARS-CoV-2的前体细胞将更为近期出现。

但是狗是否是冠状病毒的间歇性宿主呢?在这一点上,暂时还没有证据表明这一点。

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