蝙蝠病毒的进化表明,野生动物贸易引发了人类新冠肺炎病毒的出现

The ancestor of the virus that causes COVID-19 left its point of origin in Western China or Northern Laos just several years before the disease first emerged in humans up to 2,700 kilometers away in Central China, according to a new study by University of

根据加州大学圣地亚哥医学院研究人员及其同事的一项新研究,导致新冠肺炎的病毒的祖先在中国西部或老挝北部离开了起源地,几年后,该疾病首次在2700公里外的中国中部人类身上出现。

这还不足以让进化中的病毒通过其主要宿主马蹄蝙蝠的自然传播携带到那里。这导致研究人员得出结论,它反而通过野生动物贸易与其他动物搭便车,这与2002年SARS爆发期间发生的情况一致。

该研究发表在《细胞》杂志上。

马蹄蝙蝠是沙门氏菌的主要宿主。这些病毒不会伤害蝙蝠,但被认为是通过“人畜共患溢出”事件传播给人类的。

Sarbecovirus会引发严重急性呼吸综合征相关冠状病毒,包括导致2002年至2004年SARS大流行的毒株SARS-CoV-1和导致新冠肺炎大流行的株SARS-CoV-2。然而,他们是如何到达这些事件发生的地方的,以及除了蝙蝠之外的动物是否参与其中,一直是一个持续争论的问题。

为了澄清这些问题,研究人员使用在线可用的基因组序列数据分析了这两种病毒株的家谱,绘制了它们在人类出现之前在亚洲的进化历史。然而,由于这些RNA病毒在蝙蝠宿主内经历了大量的重组,交换了遗传物质,这一事实使情况变得模糊。

“当两种不同的病毒感染同一只蝙蝠时,有时从蝙蝠身上出来的是两种病毒不同片段的混合体,”共同资深作者、加州大学圣地亚哥分校医学院传染病和全球公共卫生系医学教授Joel Wertheim博士说。

“重组使我们对这些病毒进化的理解变得复杂,因为它导致基因组的不同部分具有不同的进化历史。”

研究人员通过识别病毒基因组的所有非重组区域并使用这些区域来重建病毒的进化历史,从而避免了这个问题。

该研究发现,与严重急性呼吸系统综合征冠状病毒-1和严重急性呼吸系综合征冠状病毒-2相关的萨贝科病毒在中国西部和东南亚传播了数千年。在此期间,它们以与马蹄蝠宿主相似的速度在景观中移动。

布鲁塞尔自由大学空间流行病学实验室主任、鲁汶大学客座教授、共同资深作者Simon Dellicour博士说:“马蹄蝙蝠的觅食面积估计约为2-3km,扩散能力与我们估计的与严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型相关的Sarbecovirus的扩散速度相似。”。

相比之下,该分析还显示,严重急性呼吸系统综合征冠状病毒-1和严重急性呼吸系综合征冠状病毒-2的最新sarbecovirus祖先在首次报告感染人类之前不到10年就离开了它们的起源地——在一千多公里之外。

“我们发现,最初的SARS-CoV-1在中国西部传播——仅比SARS在中国中南部广东省出现早一到两年,而SARS-CoV-2在中国西部或老挝北部——仅比新冠肺炎在武汉出现早五到七年,”加州大学圣地亚哥医学院生物信息学和系统生物学项目2023届毕业生Jonathan E.Pekar博士说,他现在是 爱丁堡大学博士后研究员。

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研究人员计算出,考虑到严重急性呼吸系统综合征冠状病毒-1和严重急性呼吸系综合征冠状病毒-2必须如此迅速地覆盖的距离,它们极不可能通过蝙蝠传播到那里。更有可能的是:它们是由野生动物贸易商通过中间宿主意外运送到那里的。

事实上,之前的研究表明,严重急性呼吸系统综合征冠状病毒-1可能是由受感染的果子狸或貉从中国西部的云南省传播到广东省的,这些动物通常以皮毛和肉为交换品。然而,目前的研究提供了迄今为止最有力的证据,证明严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型以类似的方式传播给人类。

“与最初的SARS冠状病毒最密切相关的病毒是在中国南方的果子狸和貉身上发现的,距离它们最初的来源蝙蝠种群数百英里,”共同资深作者、亚利桑那大学生态与进化生物学系教授兼系主任Michael Worobey博士说。

二十多年来,科学界得出的结论是,活的野生动物贸易是数百英里的覆盖范围。我们看到了与严重急性呼吸系统综合征冠状病毒2型完全相同的模式。“

这些发现对一种广泛流传的观点提出了质疑,即严重急性呼吸综合征冠状病毒1型是自然出现的,但严重急性呼吸系冠状病毒2型是实验室泄漏的结果。”

“在新冠肺炎大流行开始时,人们担心武汉与蝙蝠病毒库之间的距离太远,不适合人畜共患,”Wertheim说。“这篇论文表明,这并不罕见,事实上与2002年严重急性呼吸病冠状病毒1型的出现极为相似。”通过野生动物贸易,以及城市化和栖息地破坏,人类与动物之间的互动增加。

研究人员认为,通过继续对野生蝙蝠种群进行沙贝病毒采样,可能会发现下一次冠状病毒大流行的来源。此外,了解这些病毒和其他病原体的进化史可以帮助我们为未来的疾病爆发做好准备并加以控制