赌城蝙蝠的病毒多样性,你了解吗?

赌城蝙蝠的病毒多样性,你了解吗?


引言:澳门半岛仅有39.2万平方千米,由澳门半岛、凼仔岛和路环岛三个部分组成。它面积太小,因此极少人会以它作为研究地点,但是澳门政府很重视生态保护这一方面。因此,澳门政府与中国大陆的研究团队在近十几年来一直保持着长期合作的关系,对澳门地区的两栖爬行动物、蝴蝶、蝙蝠的物种多样性进行调查。由于蝙蝠是多种人畜共患病毒的自然宿主,既然有长期的蝙蝠物种调查,蝙蝠病毒多样性的筛查当然必不可少。今天就来介绍一篇关于澳门地区蝙蝠病毒流行情况的调查的文章。



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为何蝙蝠选择“定居”澳门呢?


蝙蝠根据食性,主要分为两大类,一是食虫蝙蝠,二是果蝠,另外还有食蜜蝙蝠和会抓鱼的大足鼠耳蝠。许多食虫蝙蝠会选择黑暗潮湿的岩洞作为栖息地,当然,果蝠也会住在山洞里,有些会住在树叶底下,比如犬蝠,会选择蒲葵树叶下作为栖息地。澳门属于地小山多的地貌,有山就可能有山洞。澳门还有一些废弃的防空洞,基本上四面环海,海边的礁石还会形成天然岩洞,这些环境为蝙蝠提供了很好的栖息环境。


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澳门地区蝙蝠物种以及分布


该研究在经过多年的调查,基本上摸清了澳门地区蝙蝠的物种和他们的分布,澳门半岛一共有12种蝙蝠,但是在该研究中只采集到了10种,这些蝙蝠主要栖息在大潭山防空洞、九澳水库海边石洞、竹湾公园山洞、黑沙山洞以及路环石排湾公园一带的竹林中。这些物种都是来自于路环和凼仔,没有在澳门半岛采集到蝙蝠样品,这可能与澳门半岛人口密度较大以及过度开发有关。

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冠状病毒两个重要基因RdRp和S基因


冠状病毒是正义RNA病毒,也就意味着它的基因组RNA相当于一条mRNA,可以直接编码蛋白质。RdRp基因的全名是RNA依赖性的RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase)基因,合成产物是RNA依赖性的RNA聚合酶,以RNA为模版合成RNA的酶,RdRp全长约2800bp左右,在冠状病毒中最保守的基因之一,其440bp的部分保守片段经常被用于冠状病毒的科研检测,而S(spike)基因,它主要编码的是冠状病毒表面的刺突蛋白。刺突蛋白在介导病毒与细胞表面受体结合的过程中发挥了重要作用,由于这个结合过程可能是病毒对宿主的相互适应过程,因此,即便是同一种病毒,S基因序列也有可能发生较大的变化。


实验设计


在路环和凼仔这7个地点采集到的1004份蝙蝠粪便、肛拭样品,利用PCR针对7种病毒(冠状病毒、副粘病毒、腺病毒、呼肠孤病毒、丙肝病毒、甲肝病毒、汉坦病毒)进行了核酸检测最终只检测到了冠状病毒、副粘病毒、腺病毒。然后挑选了一些值得关注的冠状病毒,进一步的设计引物扩增了他们的RdRp和S基因,除此之外,该研究还尝试了病毒分离工作,只不过没有成功。


蝙蝠冠状病毒、腺病毒、副粘病毒多样性


研究一共检测到了60条冠状病毒序列、2条副粘病毒序列和22条腺病毒序列。其中冠状病毒和副粘病毒的共感染现象有一例(CoV 1A和未知副粘病毒),冠状病毒和腺病毒共感染有10例(HKU6-CoV和未知腺病毒)。为什么这些冠状病毒被命名为HKU开头?因为它们是由香港大学的研究团队发现的。


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冠状病毒


这60条冠状病毒序列主要来自Alpha属和Beta属,在10个被检测的物种中,有4个物种检测到了冠状病毒序列,分别是普通长翼蝠 (Miniopterus schreibersii)、大足鼠耳蝠 (Myotis ricketti)、菲菊头蝠 (Rhinolophus pusillus)和扁颅蝠 (Tylonycteris pachypus),这些被检测到的序列360bp RdRp片段相似度与基因库已知序列相似度大于92%,说明这些冠状病毒中有新病毒的概率比较小。大部分普通长翼蝠携带1A-CoV和1B-CoV相关的病毒,HKU6-CoV由大足鼠耳蝠携带,HKU4-CoV由扁颅蝠携带,这些结果与先前的一些研究结果一致。同时,也在普通长翼蝠中检测到一条HKU7-CoV相关序列,在菲菊头蝠中检测到的一条序列,其进化关系介于HKU7-CoV和1B-CoV之间。这说明了病毒对宿主选择的专一性。



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副粘病毒


副粘病毒中最为臭名昭著的是亨尼帕病毒属的亨德拉病毒和尼帕病毒,其致死率很高,约为45%-75%。亨尼帕病毒疫情曾在澳大利亚和东南亚爆发,导致人和牲畜的死亡。在该研究中,1004份样品中只发现了两条副粘病毒序列,分别是在菲菊头蝠和普通长翼蝠中发现的,他们与已知副粘病毒序列相似度不高,但并不意味着毫无研究价值,毕竟这两条序列在进化树上与亨尼帕病毒属比较近,进一步的研究需要获得全基因组信息。

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腺病毒


腺病毒也是人畜共患病毒,在蝙蝠、人和牲畜身上都能找到不少腺病毒,他们很少引起严重的临床症状。但近几年来也有报道一些腺病毒引起严重症状的案例。因此,腺病毒的筛查也被纳入了该文章的病毒筛查中。该研究中的共发现了22条腺病毒序列,由于序列的高度一致,构建进化树时简化为3条序列。这些蝙蝠腺病毒的信息依然不完整,有待进一步的研究。

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冠状病毒基S基因分析


为了获得更多的信息,进行更准确的分析,该研究选择了一些有代表性的样品,进一步的扩增了完整的冠状病毒S基因,长度约为4000bp。在这里面比较值得注意的是HKU4-CoV相关病毒的S基因,HKU4-CoV来自扁颅蝠,因其与MERS-CoV同属于beta冠状病毒Lineage C家系而备受关注。但是近些年来,不断的找到了更多与MERS-CoV更接近的蝙蝠病毒,因此HKU4的关注热度有些下降,但是值得注意的一点是,HKU4-CoV跟MERS-CoV有一个共同点,它们都能够利用细胞表面的DPP4受体进入细胞。该研究中扩增出的S基因主要是为更精确的将澳门发现的冠状病毒定位到进化树上,由于这是一篇以病毒发现和地区病毒多样性调查为主的文,因此没有在S基因的功能和结构上做文章,但为后续的研究提供了数据基础。


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研究给我们带来什么启发?


病毒长期存在于自然界中,他们与中间宿主和平共处,它们没有出来闹事 不代表他们不存在,当他们处于静态时,他们潜在的公共卫生危害不那么容易被人们预测,但是为了避免他们可能会在某一天对人类带来严重的公共卫生危害和财产损失,科学家必须日以继夜的研究它们。也许我们不一定能避免某次疫情的发生,有可能我们曾经发现的某一种病毒与未来的某个疫情中的病原有很高的相似度,这就能为溯源工作提供一个基本方向,让科学家们更好的应对新疫情。因此,病毒的筛查和前期的数据非常重要,但目前公众对这方面的研究不是很了解,所以才会在疫情发生后对科研人员和实验室产生一些不合理的猜疑,无疑会挫伤科研人员对拯救世界的激情。总之,流行病学调查重要,科普同时也很重要



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页面更新:2024-05-26

标签:多样性   蝙蝠   大足   病毒   澳门   宿主   疫情   物种   序列   样品   基因   半岛   发现   冠状病毒   地区

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