從演化上看武漢冠狀病毒如何從動物到人類

對造成COVID-19大流行原因進行研究的科學家們發現,病毒經由改變形狀而具有感染人類細胞的能力,變得非常適合由動物傳到人類。

 

經過基因分析,研究學者確認了武漢病毒最近的親屬是感染蝙蝠的冠狀病毒。然而病毒感染人類的能力卻是經由和穿山甲的病毒交換關鍵的基因片段而變得能夠感染人類。

 

研究人員指出,這種物種間跳躍是病毒經由改變遺傳物質而具有附著在宿主的能力所造成的結果。打個比喻,就像病毒重新打造了一把能開啟宿主細胞大門的鑰匙。在SARS-CoV-2的例子中,這個鑰匙的關鍵就是在病毒表面發現的突出蛋白,冠狀病毒利用此蛋白附著在細胞上而感染細胞。

 

就像原來的SARS由蝙蝠跳到水果貍或MERS從蝙蝠跳到單峯駱駝再到人類。這次大流行的冠狀病毒的祖細胞(progenitor)經由基因的演化變異而使它最終能感染人類。

 

追溯病毒的演化途徑將可幫助遏止將來病毒大流行的發生並指引疫苗的研究。

 

研究學者發現典型的穿山甲冠狀病毒和SARS-CoV-2差異太大,不可能直接造成大流行。然而它們都有一個會感染人類的受體附著部位(receptor-binding sites),這個部位會貼合在細胞膜表面叫做ACE2的蛋白而進入細胞。人體內呼吸道、腸道上皮、內皮細胞和腎臟細胞的細胞都富含ACE2。

 

雖然蝙蝠的病毒祖先和SARS-CoV-2最接近,但它的貼和部位非常不同,所以其本身並不能有效地感染人體細胞。SARS-CoV-2就像是蝙蝠和穿山甲病毒的複合體所打造出的鑰匙,針對貼合部位使人體感染。

 

研究者Dr. X. Lee指出,在感染人類和蝙蝠、穿山甲的各種冠狀病毒中有一段相似度極高的胺基酸序列,意味著這些病毒可能也做了類似的宿主選擇,使SARS-CoV-2的祖先能從這些動物傳到人身上。

 

共同研究者Dr. E. Giorgi指出:「人們已經檢視了從穿山甲取得樣本的冠狀病毒序列,然而科學界對這種病毒是否在SARS-CoV-2的演化中扮演任何角色仍然意見分歧。」。

 

台灣女人連線提醒,病毒變種的能力的確帶給人類新的冠狀病毒的可能,但是這種變種除了來自自然的演化,也可能來自基因研究實驗室的操作。

 

本研究是由自杜克大學Los Alamos國家實驗室、德州El Paso的德州大學和紐約大學共同主持。

 

編譯來源:Eurekalert(2020.05.29)


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