原創(chuàng) 麥麥 果殼

2 月 7 日凌晨，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的沈永義團(tuán)隊(duì)宣布，他們從穿山甲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種冠狀病毒，與此次致病的 2019-nCoV 高度相似，穿山甲可能是此次病毒的中間宿主。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)宣布研究成果 | 新浪微博：@華南農(nóng)業(yè)大學(xué)

這則消息將穿山甲推向了疫情中心，但團(tuán)隊(duì)一直沒(méi)有公布更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。最近，他們終于在 bioRxiv 網(wǎng)站上發(fā)表了具體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這篇論文尚未經(jīng)過(guò)同行評(píng)議，也未在學(xué)術(shù)期刊上正式發(fā)表。

為什么是穿山甲？

目前，與 2019-nCoV 最接近的病毒來(lái)自蝙蝠（被記作“RaTG13”），相似度為96%。蝙蝠是多種冠狀病毒的宿主，但它們很少直接感染人類，往往還需要其他動(dòng)物作為中間宿主。例如，“非典”病毒 SARS-CoV 通過(guò)果子貍傳給人，中東呼吸綜合征病毒 MERS-CoV 通過(guò)駱駝，這次的 2019-nCoV 很可能也有它的中間宿主。

蝙蝠是多種冠狀病毒等宿主 | batconsultancy.co.uk

沈永義團(tuán)隊(duì)之前建立了一組含有 1000 多個(gè)野生動(dòng)物個(gè)體的基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包括了動(dòng)物及它們所攜帶的病毒、細(xì)菌的基因。通過(guò)跟 2019-nCoV 比對(duì)，他們發(fā)現(xiàn)，一組穿山甲的病毒基因與 2019-nCoV 高度相關(guān)。

由此，他們將目光鎖定在穿山甲身上。

他們從廣東省野生動(dòng)物救護(hù)中心獲得了一批穿山甲的組織樣本，其中 4 份來(lái)自中國(guó)本土的中華穿山甲（Manis pentadactyla），25 份來(lái)自馬來(lái)穿山甲（Manis javanica）。這些穿山甲是廣東省海關(guān)和林業(yè)局在 2019 年 3～12 月間截獲的，它們被送到救護(hù)中心，但在搶救后死亡。

研究者對(duì)這批樣品進(jìn)行了檢測(cè)，最終在 17 份馬來(lái)穿山甲的樣品中檢測(cè)到了 β 冠狀病毒（2019-nCoV 也屬于這類冠狀病毒）。

馬來(lái)穿山甲 | Dan Challender / iucnredlist.org

穿山甲的冠狀病毒

跟2019-nCoV相似嗎？

研究者從馬來(lái)穿山甲中分離出冠狀病毒，并與 2019-nCoV 進(jìn)行比較。

從整體基因序列來(lái)看，穿山甲冠狀病毒與 2019-nCoV 的相似度為 90.3%（并非 2 月初部分報(bào)道中提到的 99%），低于先前的蝙蝠病毒 RaTG13（96%）。具體來(lái)說(shuō)，在冠狀病毒的四個(gè)結(jié)構(gòu)蛋白 E、M、N、S 上，穿山甲病毒與 2019-nCoV 的氨基酸相似性分別為 100%、98.2%、96.7% 和 90.4%。

論文給出的系統(tǒng)演化關(guān)系：相比于穿山甲冠狀病毒（紅色），2019-nCoV（藍(lán)色）與同個(gè)分支上的蝙蝠病毒RaTG13親緣關(guān)系更近 | 參考資料[1]

不過(guò)，在關(guān)鍵的 S 蛋白受體結(jié)合域上，穿山甲冠狀病毒與 2019-nCoV 非常相似，僅有一個(gè)氨基酸不同。S 蛋白受體結(jié)合域很重要——2019-nCoV 進(jìn)入人體細(xì)胞的前提，是病毒自身的 S 蛋白與人體細(xì)胞的 ACE2 受體成功結(jié)合。S 蛋白用來(lái)結(jié)合的區(qū)域，就是受體結(jié)合域；病毒能夠進(jìn)入哪些動(dòng)物的細(xì)胞、感染的效率有多高，都跟它有關(guān)。

這一結(jié)果也與其他研究相符。最近，香港大學(xué)的管軼團(tuán)隊(duì)、廣東省應(yīng)用生物資源研究所的陳金平團(tuán)隊(duì)，分別在 bioRxiv 上發(fā)布了對(duì)穿山甲的研究。他們都發(fā)現(xiàn)，比起蝙蝠冠狀病毒 RaTG13，馬來(lái)穿山甲的冠狀病毒，其 S 蛋白受體結(jié)合域與 2019-nCoV 更像。

華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究者還發(fā)現(xiàn)，就 S 蛋白而言，穿山甲冠狀病毒的大部分區(qū)域都與 2019-nCoV、蝙蝠病毒 RaTG13 相似，但它的前半部分卻更接近其他的蝙蝠病毒。他們猜測(cè)，此次的致病病毒可能來(lái)源于病毒重組。也就是說(shuō)，一種類似于穿山甲冠狀病毒的病毒，與一種類似于蝙蝠冠狀病毒 RaTG13 的病毒，在某個(gè)宿主的體內(nèi)相遇，然后兩種病毒各有一部分組合到一起，最后演化出致病的 2019-nCoV。

2019-nCoV、蝙蝠蛋白R(shí)aTG13R與其他兩種蝙蝠的S蛋白序列與穿山甲病毒S蛋白的對(duì)比，914位點(diǎn)前后有明顯不同 | 參考資料[1]

還有其他證據(jù)嗎？

論文還提供了其他多個(gè)角度的數(shù)據(jù)，補(bǔ)充說(shuō)明穿山甲與 2019-nCoV 的關(guān)系。

1

血清抗體

在 8 份馬來(lái)穿山甲的外周血樣本中，有 1 份能與 2019-nCoV 發(fā)生明顯的反應(yīng)。這意味著外周血中含有冠狀病毒抗體，這只穿山甲很可能在自然狀態(tài)下感染了類似于 2019-nCoV 的病毒。

2

組織病變

研究者對(duì)穿山甲進(jìn)行了組織病理學(xué)檢查。那些感染冠狀病毒的穿山甲，其肺部出現(xiàn)了間質(zhì)性肺炎，肝臟、腎臟、淋巴結(jié)和其他器官的炎性細(xì)胞有嚴(yán)重的充血，肺泡管和膀胱上皮表面也有少量的出血。

3

病毒與受體結(jié)合

研究者在穿山甲中分離出病毒之后，用它來(lái)感染其他細(xì)胞。之后，他們?cè)陔婄R下，觀察到被感染的細(xì)胞內(nèi)出現(xiàn)了典型的冠狀病毒。另外，通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬，穿山甲冠狀病毒與 SARS、2019-nCoV、蝙蝠病毒 RaTG13 一樣，都能與人的ACE2受體結(jié)合。

用病毒感染的細(xì)胞中，出現(xiàn)了典型的冠狀病毒特征 | 參考資料[1]

穿山甲就是中間宿主嗎？

雖然穿山甲冠狀病毒與 2019-nCoV 的相似性較高，尤其是在 S 蛋白受體結(jié)合域，病毒也可以在穿山甲體內(nèi)引發(fā)類似的病癥。但 90% 的相似度，并不足以說(shuō)明本次穿山甲分離到的冠狀病毒，與此次疫情直接相關(guān)?！胺堑洹睍r(shí)期，在人體分離到的 SARS 病毒和果子貍上分離到的病毒，其同源性超過(guò) 99.8%（僅有 8 個(gè)堿基的差異）。

也就是說(shuō)，根據(jù)這項(xiàng)研究，穿山甲目前只是潛在的中間宿主——但到底是不是，還需要更多的數(shù)據(jù)。

2019-nCoV示意圖 | CDC

廣東省應(yīng)用生物資源研究所的陳金平團(tuán)隊(duì)，則更傾向于認(rèn)為穿山甲不是中間宿主。他們同樣在馬來(lái)穿山甲的體內(nèi)，分離出了具有 90.23% 相似度的冠狀病毒。這樣的相似度，同樣不能證明穿山甲是中間宿主；而且，S 蛋白內(nèi)部的一個(gè)特定序列，可以將人與穿山甲的冠狀病毒區(qū)別開(kāi)來(lái)。

S 蛋白可以分為兩個(gè)區(qū)域，在此次致病的 2019-nCoV 中，這兩個(gè)區(qū)域之間有一段短的氨基酸序列——這是獨(dú)一無(wú)二的，在蝙蝠和穿山甲的冠狀病毒中都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。研究者認(rèn)為，應(yīng)該還有一個(gè)尚未明晰的中間宿主；當(dāng)病毒在這個(gè)宿主體內(nèi)時(shí)，被插入了這段序列。

走私入境的穿山甲丨中新網(wǎng)&上海日?qǐng)?bào)

其實(shí)，穿山甲成為此次新冠病毒的潛在中間宿主并非偶然。去年 10 月，陳金平團(tuán)隊(duì)就在《病毒》雜志上發(fā)表過(guò)一篇論文。他們檢測(cè)了一批同樣來(lái)自廣東野生動(dòng)物救護(hù)中心的馬來(lái)穿山甲，結(jié)果在它們體內(nèi)發(fā)現(xiàn)多種病毒，其中以仙臺(tái)病毒和冠狀病毒最多；而在冠狀病毒中，最主要的就是類似 SARS 的病毒。

他們當(dāng)時(shí)在論文中寫(xiě)道，類似于果子貍、馬來(lái)穿山甲或許也會(huì)成為中間宿主，將 SARS 冠狀病毒傳遞給人類。

穿山甲是否當(dāng)了中間宿主尚未可知，但新的冠狀病毒疫情確實(shí)已經(jīng)爆發(fā)?；剡^(guò)頭來(lái)看，或許禍根早已深種——這些攜帶病毒的生靈，具有潛在的公共衛(wèi)生隱患；而人為接觸這些生靈，為疫情的爆發(fā)埋下了種子。

北京市野生動(dòng)物救護(hù)中心的中華穿山 | 花蝕

本土的中華穿山甲已經(jīng)瀕臨滅絕，東南亞的馬來(lái)穿山甲仍被走私到國(guó)內(nèi)。那些頻繁接觸多種野生動(dòng)物、常年奔走于各地“野味”市場(chǎng)的走私者們，很可能充當(dāng)了野生動(dòng)物病毒的 “快遞員”和“培養(yǎng)基”，在自己毫無(wú)察覺(jué)的情況下，將動(dòng)物病毒從深山帶到人群中。

歸根結(jié)底，穿山甲是否作為中間宿主，目前仍無(wú)定論。但就算穿山甲或其他某種野生動(dòng)物真的是中間宿主，這次疫情的爆發(fā)也并不是它們的過(guò)錯(cuò)——畢竟，是人類先把貪婪的手伸向了它們。

參考文獻(xiàn)

[1] Xiao K., Zhai J. et al. Isolation and Characterization of 2019-nCoV-like Coronavirus from Malayan Pangolins. https://doi.org/10.1101/2020.02.17.951335

[2] http://m.xinhuanet.com/gd/2020-02/08/c_1125544802.htm

[3] Zhou, P., Yang, X., Wang, X. et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2012-7

[4] Lam T. Shum M. Et al.Identification of 2019-nCoV related coronaviruses in Malayan pangolins in southern China. https://doi.org/10.1101/2020.02.13.945485

[5] Liu P., Jiang J., et al. Are pangolins the intermediate host of the 2019 novel coronavirus (2019-nCoV) ? https://doi.org/10.1101/2020.02.18.954628

[6] Liu P, Chen W, Chen J-P. Viral Metagenomics Revealed Sendai Virus and Coronavirus Infection of Malayan Pangolins (Manis javanica). Viruses. 2019; 11(11):979.

作者：麥麥

編輯：Yuki

審稿人：分子生物學(xué)博士 湯波

本文來(lái)自果殼，未經(jīng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載.

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原標(biāo)題：《穿山甲是新冠病毒的中間宿主嗎？這份研究提供了更多數(shù)據(jù)》

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