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還記得非典型肺炎SARS嗎?歷時13年SARS病毒源頭終於找到,再次警醒人類要……

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2018

2018年7月01日11時 今日科學 掌上懷安

掌上懷安

近期,一項科研成果引發科學界的關註:中國科學院武漢病毒研究所的專家,在我國雲南發現了一處蝙蝠SARS冠狀病毒的天然基因庫,研究揭示了SARS病毒可能的重組起源。

中國科學家對SARS進行溯源研究

非典型肺炎SARS,即嚴重急性呼吸綜合徵(Severe Acute Respiratory Syndrome),世衛組織公布的疫情顯示,2002年底到2003年8月,非典全球共波及32個國家和地區。全球感染人數共8422例,死亡916例,平均病死率為10.8%。2004年,當這場致命疫情最終消退,關於這個未知病毒的溯源研究也隨即開始。

石正麗,是中國科學院武漢病毒研究所的研究人員,她所帶領的新發病毒研究團隊,也在這時,展開了SARS病毒的溯源研究。很快,研究人員從野生動物市場上的果子狸體內,檢測到了SARS冠狀病毒。但進一步實驗發現,果子狸雖然是直接傳染源,但似乎並不是「始作俑者」。

那麼,這些致命的病毒究竟源自哪裡?它的自然宿主到底是誰?有專家提出了一個大膽的設想。

中國科學院武漢病毒研究所研究員石正麗:「如果再找下一個動物,應該找哪一種動物?有專家就提出了,我們應該找蝙蝠。」

對研究病毒的學者來說,蝙蝠地位特殊。在哺乳動物中,是僅次於嚙齒類動物的第二大類群,其種類占哺乳動物物種數的20%,在全世界分布範圍廣泛。蝙蝠也是許多病毒的自然宿主,包括伊波拉病毒、馬爾堡病毒,狂犬病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒等。由於蝙蝠特殊的免疫系統,攜帶病毒卻極少出現病症。在漫長的進化歷程中,蝙蝠成為了上百種病毒的自然宿主。

找到和SARS病毒相似的冠狀病毒 但遭到質疑

通過檢測不同科屬的408隻蝙蝠進行抗體、核酸的監測,目標逐漸清晰,最終在菊頭蝠身上找到了和SARS病毒相似的冠狀病毒。菊頭蝠因有結構複雜的馬蹄形鼻葉而得名,是狂犬病等許多動物源病毒的重要宿主。這一發現刊載於當年的國際權威學術期刊《科學》雜誌,引發多方關注。但很快,質疑又來了。

中國科學院武漢病毒研究所石正麗:「好多專家就質疑,我們檢測到了跟SARS病毒很相似的,但並沒有找到直接的來源。」

中國科學院武漢病毒研究所助理研究員胡犇:「雖然它和SARS病毒比較相似,屬於一個家族,但是它在基因組的很多個基因上,區別還是很大的,比方說『S基因』。」

「S基因」又稱之為刺突蛋白基因,負責病毒與受體的結合,病毒在感染細胞的時候,它要首先與細胞表面的受體結合,才能入侵到細胞造成感染。

中國科學院武漢病毒研究所助理研究員胡犇:「就好比這個鑰匙和鎖的關係,什麼鑰匙開什麼鎖,如果『S基因』不同,這個病毒使用的受體可能就不一樣。就不能夠像SARS病毒那樣感染人和果子狸,所以我們還得繼續尋找。」

全國各地尋找蝙蝠病毒樣本

由於SARS屬於致病性高的烈性病毒,05年之後,隨著疫情遠去,國內的研究者也少了很多。但石正麗和她團隊並沒有停止追蹤病毒源頭的腳步,他們深入中國西南、華南、華中等地,在全國各地尋找蝙蝠病毒樣本。最遠到過西藏墨脫、雲南西雙版納,深山老林、荒郊野嶺的蝙蝠洞,幾乎都被他們找遍了。

蝙蝠晝伏夜出,傍晚,研究人員會全副武裝進入蝙蝠洞或在洞口張網捕捉蝙蝠,回來後,就在野外臨時搭起的工作檯上,連夜進行病毒取樣。儘管戴著手套,被蝙蝠咬傷的風險依然存在。

蝙蝠身上攜帶狂犬病在內的多種烈性病毒,為此,每次野外採樣前,隊員們都會提前注射狂犬病疫苗。無論到哪裡,他們一直堅持無侵害取樣。儘量減少對蝙蝠和棲息地的傷害。

雲南小山洞 尋獲SARS病毒「密鑰」

這些樣本被帶回實驗室,儲存在零下80°C的冷凍箱裡。直到2011年,在雲南的一個蝙蝠洞裡,首次檢測到了和SARS病毒更相近的SARS樣冠狀病毒「S基因」。

2013年,中科院武漢病毒研究所實驗室,從樣品中分離出第一株蝙蝠SARS樣冠狀病毒的活病毒,更相近的「S基因」,讓這株病毒能夠使用和SARS病毒相同的受體,並能夠感染人的細胞。它被以武漢病毒研究所的英文簡稱命名「WIV1」,以彰顯這一發現的重要價值。這個成果刊載於2013年11月的《自然》雜誌。「鑰匙」終於找到了。但這個小山洞揭開的秘密,遠比研究者預想得更多。

SARS冠狀病毒起源於菊頭蝠

成功分離出「WIV1」,讓全球科學家對SARS病毒起源的分歧、爭論,變得「趨於一致」。這場持續多年的追捕的目標變得更加清晰——SARS冠狀病毒起源於菊頭蝠。

對雲南這處蝙蝠洞的採樣工作,又持續了5年。研究組從這些樣品中,陸續分離出3株活病毒,得到了共計15株蝙蝠SARS樣冠狀病毒的全長基因組序列。令人驚奇的是,這15株病毒中,包含了SARS病毒所有的基因組組分。

經對比,蝙蝠洞中發現的SARS樣冠狀病毒,它們的各個基因和SARS病毒的最高相似度達到97%以上,屬高度同源。從遺傳學上,這意味著SARS病毒的最直接祖先來自這些蝙蝠病毒。

專家表示,目前雖未找到和SARS病毒完全一樣的病毒,但這項發現充分證實了SARS病毒起源於蝙蝠,並揭示了其可能的產生方式——基因重組。

加強防控 減少侵擾野生動物

13年的病毒追蹤溯源,終於找到了SARS病毒的起源。但研究人員同時發出警告,在未來,仍有可能出現新的類似SARS病毒的出現。

除了提高警惕,減少對野生動物及其生存環境的侵襲,杜絕野生動物的市場交易,才能有效防範新的傳染病毒的傳播。

中國科學院武漢病毒研究所研究員石正麗:「大家其實也不必驚慌,在自然界野生動物攜帶的病源其實很多,但是感染人的機會非常非常少,它不會來主動感染人。我們現在經常能看到一兩年就有一個新發傳染病,這是人類活動的一個結果,我們人類要去侵襲野生動物領地,要去旅遊要去開發要養殖還有很多這種人類活動,實際上是我們人類活動造成的被感染。」

在研究人員看來,遠離野生動物,保護它們的棲息地,就是最好的源頭防控。而病毒溯源,也能為下游防治、診斷與疫苗研發以及其它基礎研究奠定基礎。

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