年的时候,我国爆发了严重的“SARS”非典疫情,当时认为果子狸是SARS疫情病毒的传染源头,但是到了年,武汉病毒所团队成功证实了蝙蝠(一种果蝠)才是SARS冠状病毒的自然宿主,并且发现了多个蝙蝠携带了的新病毒。对于这次武汉的新型肺炎病毒,中科院上海巴斯德研究所的科学家郝沛等人称很可能和17年前的“SARS”病毒一样来自于蝙蝠。
年1月10日,第一例武汉新型冠状病毒(-nCoV)基因组测序完成,之后又有5个样本的病毒基因组序列测序完成。为了探究病毒与已知冠状病毒的异同,推测其进化途径,中国科学院上海巴斯德研究所研究员郝沛、医院国家应急防控药物工程技术研究中心研究员钟武和中国科学院分子植物卓越中心合成生物学重点实验室研究员李轩展开合作,该研究团队比较了新型冠状病毒与两种已知会在人群中传播的冠状病毒——SARS和MERS(中东呼吸综合征),分析了这几种病毒的异同和演化关系,1月21日在《中国科学:生命科学》英文版上发表论文,文中分析阐述了武汉肺炎新型冠状病毒的进化来源,及其与导致“非典”疫情的SARS冠状病毒、“中东呼吸综合征”MERS冠状病毒的遗传进化关系,并揭示了武汉新型冠状病毒spike蛋白,与人体内ACE2蛋白相互作用并介导传染人的分子作用通路等,为武汉新型肺炎的疫情防治提供了重要参考。
郝沛等人通过研究发现,目前已知的6个新型冠状病毒基因组序列几乎完全一致,但从基因序列同源性上来说,新型冠状病毒更接近SARS-CoV,而不是MERS-CoV,一研究成果又打破了人们原本认为的武汉新型冠状病毒属于MERS类型,和SARS不相关的认知,并认为应该归到Beta型冠状病毒属中,不过在演化树上来说,该种属与SARS-CoV和MERS-CoV都接近,但不完全一样,这也是说它是一种新型冠状病毒的原因。
从几种病毒的种属上来看,新型冠状病毒、SARS-CoV的病毒外类群都是蝙蝠中的冠状病毒HKU9-1,而人类初始感染的冠状病毒基本都和蝙蝠有关,因为许多冠状病毒的天然宿主都是蝙蝠,因此该研究中指出蝙蝠很有可能就是武汉新型冠状病毒的原生宿主,其经过了演化变异,完成了蝙蝠-人的传播,但在从蝙蝠到人的传播过程中,很可能还存在更多的中间宿主,如老鼠、果子狸、獾等也都有可能,而中科院院士,中国疾病控制防治中心主任高福也新闻发布会上称如今其来源可以确定为武汉一家海鲜市场(大多认为是武汉华南海鲜市场)非法销售的野生动物。
该分析有说明这次武汉新型肺炎疫情和年的非典型性肺炎疫情的传染源很可能是一致的,原生宿主很可能都是蝙蝠,而传播途径也很可能是一致的,经过了其他野生动物的载体传播,当人与野生动物接触之后也成了传染者。
研究者们还分析了新型冠状病毒的感染方式,其中有一个关键的S蛋白,包括两个功能单位S1和S2,S1能够促进病毒结合到宿主细胞受体的能力,含有一个重要的C端RBD结构域,负责和受体结合,病毒的传染性就来自于它,但是新型冠状病毒的S蛋白和SARS的该蛋白同源性较低,相似度只有76.47%,然而两种病毒的RBD结构域有一些基因区域却与SARS有高度的同源性,新型冠状病毒S蛋白中与ACE2蛋白结合的5个关键氨基酸相比于SARS病毒有一个保持一致,其它4个发生了较小的变化,但维持了SARS病毒S蛋白与ACE2蛋白作用的原结构构象,这一特征也说明新型冠状病毒仍是通过与SARS相同的受体和机制进行病毒感染和传播的,该特征对这次疫情有着重要的参考和指导意义。
而从病毒与受体结合强度来看,研究者们认为新型冠状病毒由于RBD结构域氨基酸变化而丢失了一些氢键作用,导致自由能上升,这一特征又说明新型病毒结合能力要弱于SARS-CoV,一名武汉新型冠状病毒的传染能力或比SARS弱,而且其结合域结构更易被破坏,因此相对于SARS来说,武汉新型肺炎的传染性要相对弱一些,也更容易治愈。