天天看点

Viruses:石正丽课题组在中国蝙蝠种群中发现新型弹状病毒

作者:生命科学前沿

蝙蝠属于有翅膀的手,是仅次于啮齿动物的第二大哺乳动物群,迄今为止已发现1,350种。它们不仅具有连续飞行、特殊免疫系统、独特习性和长寿的特点,而且是各种人畜共患病原体的天然宿主。在过去的20年中,许多传染病已被证明或怀疑与蝙蝠有关,包括2019年的严重急性呼吸系统综合症(SARS),中东呼吸综合征(MERS)和冠状动脉病毒病(COVID-19)。

到目前为止,科学家们已经描述了三种与蝙蝠相关的属,分别命名为狂犬病病毒属,水疱病毒属和Ledantevirus属,都被归类为Rhabdoviridae。然而,在中国,与蝙蝠相关的弹道病毒的流行和分布在很大程度上是未知的。

2021年1月5日,中国科学院武汉病毒研究所会同中国科学院大学发表了一篇题为《新型横纹病毒在葫芦丝蝙蝠中的特许化》的研究文章。利用RT-qPCR,该研究对来自63种不同蝙蝠物种的1,044个大脑和3,532个唾液样本进行了大型回顾性研究,并最终确定了在中国蝙蝠种群中传播的六种新病毒株。

Viruses:石正丽课题组在中国蝙蝠种群中发现新型弹状病毒

图片来源:病毒

在中国蝙蝠种群中发现了一种新型弹道病毒

在2006年至2018年期间,科学家从中国21个省份收集了4,576个样本,包括来自第8属23个蝙蝠属63种蝙蝠的蝙蝠脑(n s 1044)和唾液拭子(n拭子)样本。样本中最具代表性的四个省份是广东(n s 1285; 28.1%),云南(n s 1210; 26.4%),广西(n s 893;19.5%)和湖北(n - 582; 12.7%)。

在采样的八种不同的蝙蝠中,除了一只(狐蝠蝶科)之外,其他所有蝙蝠都与食虫蝙蝠有关。与Vespertilionidae相关的样本数量最多(n s 1388; 30.3%),其次是Rhinolophidae(n s 1243; 27.2%)和Hoof Manta Hipposideridae(n s 946; 20.7%)。

使用rt-qPCR,研究人员筛选了蝙蝠大脑中新病毒的六个可疑样本:样本958,1017,1127,D170001,D170022和D170190。在属于犀牛(一种菊花蝠)的蝙蝠中检测到六个病毒样本,这些蝙蝠来自两个省:海南和湖北。

样本1127于2007年8月在Rhinolophus affinis,Inc.收集。其他5个样本取自湖北省咸宁市的犀牛,2007年5月(样本958和1017)和2017年3月(样本D170190)分别采集在泰B洞,2017年3月采集样本958、1017和D170190,2017年3月在距离泰B洞34公里的隐蔽水洞采集样本D170001和D170022。

新的弹道病毒是否有感染人类的风险?

为了确定新型弹道病毒的感染能力,研究人员首先使用RT-qPCR检测原始感染蝙蝠不同器官样本中六种新型泼妇病毒的病毒RNA浓度。在测试的器官中,病毒浓度很高,从1.12×108拷贝/克到1.62×1012拷贝/克不等。唯一的例外是在肠道中发现的分离菌株958的病毒RNA浓度(4.68×105拷贝/ g)。这表明新的弹道病毒可以感染蝙蝠的多个器官,并且具有很高的病毒载量。

Viruses:石正丽课题组在中国蝙蝠种群中发现新型弹状病毒

研究人员进一步研究了新型弹道病毒在不同细胞系中的致病作用。通过在不同的细胞(C6-36(ATCC CRL-1660),Vero(ATCC CCL-81),Vero E6(ATCC CRL-1586)和Rhinolophus sinicus)中培养,研究人员没有观察到任何可见的细胞致病性,并且没有通过特异性RT-qPCR检测到阳性RNA。同样,新生小鼠大脑中分离的病毒株不会导致死亡或任何临床症状,并且在安乐死后在小鼠的大脑中未检测到病毒RNA。

Viruses:石正丽课题组在中国蝙蝠种群中发现新型弹状病毒

图片来源:Cell Death Discov

分析新弹道病毒的基因组特征和序列

基于NGS和Sanger测序,六个病毒样本的完整基因组序列几乎完全被解析,长度从10868到10952 nt不等。所有六个基因组都表现出典型的子弹样病毒组织,由五个经典基因组成,编码核蛋白(N),磷蛋白(P),基质蛋白(M),糖蛋白(G)和聚合酶(L)的序列。5种分离菌株(1127、1017、D170001、D170022和D170190)的基因组特征与水疱病毒高度相似,N、M和L蛋白大小相同,分别为423 aa(1269 nt)、209 aa(627 nt)和2105 aa(6315 nt)。与其他四个分离的菌株P(255 aa;765 nt)和G(513 aa;1539 nt)相比,只有分离的菌株1127在P(241 aa,723 nt)和G(521 aa,1563 nt)蛋白的长度上显示出差异。与Ledantevirus相关的分离菌株958在该属中具有最短的基因组(10,933 nt)。N、P、M、G 和 L 蛋白的长度分别为 428 aa (1284 nt)、283 aa (849 nt)、194 aa (582 nt)、536 aa (1608 nt) 和 2121 aa (6363 nt)。

Viruses:石正丽课题组在中国蝙蝠种群中发现新型弹状病毒

研究人员系统分析了中国六种蝙蝠子弹病毒的L蛋白全氨基酸序列和核苷酸基因组序列。四种分离的病毒1017,D170001,D170022和D170190形成了一个单一的谱系,被认为是一种假设的新弹道病毒物种,暂定名为神秘蝙蝠病毒(YSBV)。

最初鉴定为琼中蝙蝠病毒(QZBV)1127属于中国水疱病毒属景洪蝙蝠病毒(JHBV)种,分离出的病毒958最初被归类为泰B蝙蝠病毒(TYBV)种。通过对核苷酸基因组序列的系统发育分析,进一步证实YSBV(分离菌株1017、D170001、D170022和D170190)和QZBV(分离菌株1127)属于水疱病毒属,而TYBV(分离菌株958)与Ledantevirus属密切相关。

Viruses:石正丽课题组在中国蝙蝠种群中发现新型弹状病毒

小结

目前的研究清楚地表明,蝙蝠是病毒的主要宿主,也是一些新出现或重新出现的病毒性人畜共患疾病的携带者。研究人员通过对中国蝙蝠样本的筛选,发现了六种新的病毒株,其中泰B蝙蝠病毒(TYBV)属于Ledantevirus属,隐水蝙蝠病毒(YSBV)和琼中蝙蝠病毒(QZBV)属于水疱病毒属。此外,研究人员还研究了人类新型弹道病毒感染的风险,并初步确定了六种新发现的病毒,这些病毒不会构成感染人类的风险。

继续阅读