据专家称:流浪狗可能是冠状病毒大流行的起源

在追踪不同物种中的冠状病毒特征后,发表在《分子生物学与进化》杂志上的一篇新研究文章显示,流浪狗可能是当前严重急性呼吸综合征冠状病毒(SARS-CoV-2)的起源。

迄今为止,SARS-CoV-2感染了百万人,伴随着全球范围内令人担忧的死亡率。人们普遍认为新型冠状病毒已从动物转移到人类,但确切的起源物种仍然难以捉摸。

据专家称:流浪狗可能是冠状病毒大流行的起源

​ 当病毒入侵宿主时,它们的基因组信息就会发生变化和适应,就像与免疫系统搏斗产生的战斗伤痕一样。所有哺乳动物都有一种至关重要的抗病毒前哨蛋白,称为ZAP。该蛋白可以防止病毒繁殖,降解其基因组并阻止感染的进一步发展。

它基本上是我们的免疫系统用来寻找和破坏入侵者的布告栏。该序列被ZAP蛋白识别,该蛋白在骨髓和淋巴结中引发后在肺中巡逻。

该病毒在其基因组中包含特定的构建基序序列,称为CpG二核苷酸(胞嘧啶,然后是鸟苷),该病毒可以巧妙地进行反击。单链冠状病毒(例如SARS-CoV-2)可以通过减少其CpG二核苷酸的数量来避开ZAP,从而使ZAP变得无能为力。因此,CpG丢失的这种进化特征是对人类抗病毒防御的生存反应。

据专家称:流浪狗可能是冠状病毒大流行的起源

从患者样本中分离出SARS-COV-2病毒颗粒(紫色),凋亡细胞(绿色)

博士解释说:“认为病毒性病原体中CpG的减少会增加对公共卫生的威胁,而增加的CpG则可以减少此类病毒病原体的威胁。”CpG含量增加的病毒将更容易被宿主免疫系统靶向,并导致毒力降低,这类似于天然疫苗。”

寻找CpG亲戚

博士检查了许多冠状病毒基因组后,发现大流行SARS-CoV-2及其最密切相关的蝙蝠冠状病毒(BatCoVRaTG13)在所有冠状病毒亲属中的CpG含量最低。

博士说:“这个蝙蝠冠状病毒基因组是SARS-CoV-2的最亲近的亲缘关系,共有96%的序列相似性。”

当研究作者评估狗的数据时,他们发现只有源自冠状病毒(CcoV)的基因组才是SARS-CoV的相似基因,而CcoVs是导致全球犬类高度传染性肠道疾病的原因。

此外,感染狗消化系统的冠状病毒所含的CpG量也比已知感染其呼吸道的那些低。这表明,SARS-CoV-2的祖先在狗的消化系统中进化后可能就已经停止了。这一事实-最近的报道显示,在COVID-19患者中胃肠道症状负担很大,这一事实进一步证明了这一点。

病毒是如何最终感染人类的?

犬科动物的行为包括舔肛门和生殖器区域,这不仅在交配过程中出现,在其他情况下也是如此。这确实可以促进病毒从胃肠系统传播到呼吸道,以及随后从胃肠道转移到呼吸道病原体。

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此后,假定在病毒基因组中对CpG的强烈选择,同时感染狗的肠道,导致病毒迅速进化,导致基因组CpG减少。最终,这种降低的CpG性状使该病毒逃避了ZAP介导的人类免疫反应,从而成为我们今天面临的严重人类病原体。

尽管SARS-CoV-2的特定来源在当前的世界卫生危机中至关重要,但这项研究更广泛地表明,可以通过考虑宿主防御系统与病毒基因组(包括选择性)的相互作用来揭示病毒进化的重要证据。博士总结说,宿主组织对病毒基因组组成产生的压力。


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