
以下文章经 The Conversation 许可转载,The Conversation是一家报道最新研究的在线出版物。
蛇——银环蛇和中华眼镜蛇——可能是新发现的冠状病毒的原始来源,该病毒已在中国今年冬天引发了一场致命的传染性呼吸道疾病爆发。
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银环蛇 (Bungarus multicinctus),也称为台湾环蛇或中国环蛇,是一种剧毒的眼镜蛇科蛇类,分布在中国中南部和东南亚的大部分地区。Briston/Wikimedia, CC BY-SA
这种疾病最早于 2019 年 12 月下旬在中国中部的主要城市武汉报告,并已迅速蔓延。此后,来自武汉的患病旅客已在中国和其他国家感染了其他人,包括美国。
中国的科学家使用从患者身上分离出的病毒样本,确定了该病毒的基因代码,并使用显微镜对其进行了拍照。 导致这次疫情的病原体是一种新型冠状病毒。它与著名的严重急性呼吸综合征冠状病毒 (SARS-CoV) 和中东呼吸综合征冠状病毒 (MERS-CoV) 属于同一病毒家族,这两种病毒在过去 17 年中已导致数百人死亡。世界卫生组织 (WHO) 已将新型冠状病毒命名为 2019-nCoV。
我们是 病毒学家 和 期刊编辑,并且密切关注这次疫情,因为有很多问题需要解答才能遏制这种公共卫生威胁的蔓延。
什么是冠状病毒?
冠状病毒的名称来源于其形状,当使用电子显微镜成像时,其形状类似于皇冠或日冕。
电子显微镜图像揭示了冠状病毒因此得名的皇冠形状结构细节。 此图像是中东呼吸综合征冠状病毒 (MERS-CoV) 的图像。美国国家过敏和传染病研究所 (NIAID)
冠状病毒通过空气传播,主要感染哺乳动物和鸟类的上呼吸道和胃肠道。 尽管冠状病毒家族的大多数成员在感染期间只会引起轻微的流感样症状,但 SARS-CoV 和 MERS-CoV 可以感染上呼吸道和下呼吸道,并导致人类严重的呼吸道疾病和其他并发症。
这种新型 2019-nCoV 引起的症状与 SARS-CoV 和 MERS-CoV 相似。 感染这些冠状病毒的人会遭受严重的炎症反应。
不幸的是,目前没有批准的疫苗或抗病毒治疗方法可用于冠状病毒感染。 为了预防和治疗该疾病,需要更好地了解 2019-nCoV 的生命周期,包括病毒的来源、传播方式和复制方式。
人畜共患传播
SARS 和 MERS 均被归类为人畜共患病毒性疾病,这意味着首批感染患者直接从动物身上感染了这些病毒。 这是可能的,因为当病毒在动物宿主体内时,它获得了一系列基因突变,使其能够在人体内感染和繁殖。
现在这些病毒可以在人与人之间传播。 实地研究表明,SARS-CoV 和 MERS-CoV 的原始来源是蝙蝠,而 果子狸(一种原产于亚洲和非洲的哺乳动物)和 骆驼 分别充当了蝙蝠和人类之间的中间宿主。
对于这次 2019 年冠状病毒爆发,报告称,首批住院患者中的大多数是当地海鲜批发市场的工人或顾客,该市场还出售加工肉类和活的可食用动物,包括家禽、驴、绵羊、猪、骆驼、狐狸、獾、竹鼠、刺猬和爬行动物。 然而,由于从未有人报告发现冠状病毒感染水生动物,因此冠状病毒可能起源于该市场中出售的其他动物是合理的。
假设 2019-nCoV 从市场上的动物跳跃而来,这一假设得到了 《医学病毒学杂志》新发表的一篇文章 的有力支持。 科学家们对 2019-nCoV 和所有其他已知冠状病毒的基因序列进行了分析和比较。
对 2019-nCoV 基因代码的研究表明,这种新病毒与来自中国的两种蝙蝠 SARS 样冠状病毒样本最密切相关,最初表明,与 SARS 和 MERS 一样,蝙蝠也可能是 2019-nCoV 的起源。 作者进一步发现,2019-nCoV 刺突蛋白的 DNA 编码序列(形成病毒颗粒的“冠”,识别宿主细胞上的受体)表明,蝙蝠病毒可能在感染人类之前发生了变异。
但是,当研究人员对 2019-nCoV 的序列进行更详细的生物信息学分析时,结果表明这种 冠状病毒可能来自蛇。
从蝙蝠到蛇
研究人员使用了 对新型冠状病毒偏爱的蛋白质密码的分析,并将其与在不同动物宿主(如鸟类、蛇、旱獭、刺猬、穿山甲、蝙蝠和人类)中发现的冠状病毒的蛋白质密码进行了比较。 令人惊讶的是,他们发现 2019-nCoV 中的蛋白质密码与蛇类中使用的蛋白质密码最相似。
蛇经常在野外捕食蝙蝠。 报告表明,武汉当地海鲜市场有蛇出售,这增加了 2019-nCoV 可能从宿主物种(蝙蝠)跳跃到蛇,然后在这次冠状病毒爆发初期传播给人类的可能性。 然而,病毒如何适应冷血和温血宿主仍然是一个谜。
该报告的作者和其他研究人员必须通过实验室实验来验证病毒的来源。 在蛇类中寻找 2019-nCoV 序列将是首要任务。 然而,自从疫情爆发以来,海鲜市场已被消毒和关闭,这使得追踪新病毒的来源动物变得具有挑战性。
需要从市场上出售的动物以及野生蛇和蝙蝠身上采集 DNA 样本,以确认病毒的来源。 尽管如此,报告的发现也将为制定预防和治疗方案提供见解。
2019-nCoV 疫情再次提醒人们,应限制野生动物的消费,以预防人畜共患病感染。
本文最初发表于 The Conversation。 阅读 原文。
编者注(2022 年 4 月 12 日):我们在 The Conversation 的合作伙伴指出,自从本文发表以来,世界卫生组织表示,“没有确凿证据” 表明蛇是病毒的来源,尽管确切的病毒中间宿主仍然未知。