较真丨穿山甲到底是不是新冠病毒的中间宿主?一文读懂这些研究都说明晰什么

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1现有证据并不支持穿山甲是新冠病毒的中间宿主。凭据华南农业大学的最新研究,其之前在新闻公布会上所说的“从穿山甲中分散出的毒株与新冠毒株相似度达99%”只是噱头,实际二者的全基因组序列一致性仅为90.3%。 2云南大学、香港大学等机构举行的多项关于穿山甲冠状病毒的研究均讲明,现在视察到的穿山甲冠状病毒并非新型冠状病毒的直接祖先。 3一直以来,穿山甲的鳞甲被赋予了“下乳”“通经”等效用,但其主要身分其实只是角卵白,跟人的指甲是一模一样的身分。禁绝野生动物生意业务,截断动物源性奢侈品生意业务,不仅是掩护其他生物,也是掩护人类自己。

查证者:VC丨病原生物学博士,科普作者

一、现有证据并不支持穿山甲是新冠病毒的中间宿主

2月7日,华南农业大学召开的新闻公布会上,提出穿山甲为新型冠状病毒的潜在中间宿主,这引起了大量关于穿山甲作为中间宿主的讨论。2月20日,该单元的论文终于在BioRxiv上在线揭晓了。

研究者首先从4只中华穿山甲和25只马来穿山甲的肺脏组织举行冠状病毒分析,对其中4只显示为阳性的马来穿山甲肺脏组织举行病理学检查后发现,其肺部有间质性肺炎,而且肝、肾、淋逢迎和其他器官的有炎症的细胞浸润。肺泡管和膀胱的上皮外貌能看到轻微出血。

图1

论文接下来的内容就是新闻公布会上提出的:从穿山甲中分散出了冠状病毒:

研究者以一只死亡穿山甲的肺脏组织为研究样本,举行电子显微镜视察,发现病毒聚集在细胞内双层膜结构细胞器或细胞外,并有典型的冠状病毒形态。在对9只穿山甲肺部的病毒序列举行全基因组测序后,通过其中7个样本,重新拼装出了一个近似完整的全基因组序列(29578nt),命名为pangolin-CoV(穿山甲冠状病毒)。

随后研究者将pangolin-CoV的基因序列,与新型冠状病毒(2019-nCoV_WIV02)、两种蝙蝠SARS样冠状病毒(Bat-CoV ZC45和Bat-CoV ZXC21),以及蝙蝠样冠状病毒Bat-CoV RaTG13四种病毒的全基因序列举行了对比分析。

其中Bat-CoV RaTG13(下称RaTG13)是此前武汉病毒研究所在云南中华菊头蝠上检测到的蝙蝠样冠状病毒,是现在与2019-nCoV最靠近的病毒,相似度为96%。

此项研究分析历程中,发现了以下几点:

1、除S基因外,pangolin-CoV基因组与2019-nCoV和RaTG13的全基因组高度相似,序列同一性在80%-98%之间。其中pangolin-CoV与2019-nCoV的全基因组序列一致性为90.3%(如图2)。

图2

(图2:pangolin-CoV与2019-nCoV等五种冠状病毒的S,E,M,N四种基因以及全基因组的相似度对比)

2、在基因组的部门区域(核苷酸1-914的区域,即图3中灰色区域),pangolin-CoV与其他两种蝙蝠SARS样冠状病毒更近似,而基因的其余部门则更类似于2019-nCoV或者RaTG13。

图3

3、pangolin-CoV 的S基因与2019-nCoV的S基因氨基酸相似度为90.4%,其中S卵白的受体联合域(S-RBD)与2019-nCoV仅有一个氨基酸差异(图3中部蓝箭头+篮圈),但相比于pangolin-CoV,2019-nCoV又与RaTG13亲缘关系更近(如图4)。2019-nCoV可能源自穿山甲冠状病毒pangolin-CoV与蝙蝠样冠状病毒RaTG13的重组。

图4

(图4:冠状病毒全基因组序列系统发育分析)

这里的S基因是什么?S-RBD又是什么?

S基因是冠状病毒基因中的一种,编码S结构卵白,S卵白就是冠状病毒的“冠”,是其威力所在。冠状病毒熏染人体的前提就是S卵白与人体细胞外貌的受体ACE2卵白乐成联合,没有它,病毒就无法侵入。

S基因介导了病毒能不能入侵宿主的细胞,所以S基因的变化度很是高,尤其在病毒跨越宿主之后,为了适应差别宿主的差别ACE2卵白,S基因可能会有相对应的变化。

而S卵白受体联合域(RBD),就是S卵白与人体细胞的ACE2受体联合的区域,病毒能够进入哪些动物的细胞、熏染的效率有多高,都跟它有关。我们可以把S卵白比喻成钥匙,而RBD就是钥匙的 “牙花”(钥匙的锯齿部门),把ACE2比喻成锁子的话,ACE2直接和S-RBD联合的部门就是“锁芯”。差别病毒的S-RBD就相当于差别的“牙花”,差别动物的的ACE2就相当于差别的“锁芯”,所以牙花上钥匙锯齿的相似度越高,开锁子的效率就越高。

适应性突变是病毒流传的关键,对比S基因相似度以及对比S-RBD在氨基酸序列的相似度,对溯源宿主至关重要。序列越相近,病毒之间的功效和结构就越相似。

虽然pangolin-CoV与2019-nCoV的相似性较高,尤其是在S卵白受体联合域,但整体90.3%的相似度,并不足以说明穿山甲就是中间宿主。除非能在穿山甲中找到一个与2019-nCoV相似度在99%以上甚至更高的病毒才敢作此推论。“非典”时,从果子狸分散到的病毒与熏染人体的SARS病毒其同源性就凌驾了99.8%。

二、“重组”一说,证据强度很低

以上研究还提示,2019-nCoV可能源自穿山甲冠状病毒pangolin-CoV与蝙蝠样冠状病毒RaTG13的重组。但我们要清楚的是,这个证据的强度很低。

研究者进一步通过冠状病毒差别区域的序列举行进化分析,能获得的是,在S卵白的受体联合域中,2019-nCoV和pangolin-CoV关系更近(图3下方蓝箭头+红星),仅有一个氨基酸差异,不清除pangolin-CoV向2019-nCoV提供了S基因重组的原质料的可能,可是仅有这一点不能下判断。

另有一点没法解释的地方是,2019-nCoV多出的4个氨基酸在其他几种SARS相关冠状病毒中都未发现(图5下方红箭头+红星),说明这个特征尚有泉源。也就是说

2019-nCoV的S基因可能有不止RaTG13和pangolin-CoV这两个泉源,中间宿主可能不只有穿山甲。可是这所有推测都需要更多证据来证明。

图5

2月27日,广州市政府新闻办在广州医科大学举行疫情防控专场新闻通气会上,钟南山院士也表现,“

到底新冠病毒是怎么来的,现在还是不清楚,中间宿主我不相信只有穿山甲,应该另有此外。”钟南山还指出,疫情首先泛起在中国,但纷歧定是起源在中国。

综上,华南农业大学的该项研究提示,蝙蝠样冠状病毒祖先病毒与穿山甲冠状病毒祖先病毒在S基因RBD区可能发生过重组事件,但证据很弱。之前华南农业大学在新闻公布会所说的“(穿山甲冠状病毒)病毒株与现在熏染人的毒株序列相似度高达99%”完全是噱头,现在看来分散获得的病毒株和新冠病毒只在一部门基因上同源性到达了99%,实际二者的全基因组序列一致性仅为90.3%。

三、其他类似研究所得效果大同小异

上文中华南农业大学的研究并非近期唯一揭晓的的穿山甲与冠状病毒相关研究文章。

云南大学,也是从死亡穿山甲中获得了一个完整的穿山甲冠状病毒全基因组序列,研究得出其与2019-nCoV和RaTG13的相似度划分是91.02%和90.55%。而且效果也是大同小异,在进化树分析上,2019-nCoV和RaTG13的亲缘关系比2019-nCoV和穿山甲冠状病毒pangolin-CoV要近。

图6

不外在联合受体ACE2的S卵白受体联合结构域(S-RBD)上,pangolin-CoV关键的五个氨基酸都与2019-nCoV一致,而RaTG13有四个氨基酸突变,与华南农大的效果也是类似的。

广东生物资源应用研究所,也是从一个生病的穿山甲中测序组装了一个穿山甲冠状病毒的全基因组。实际上他们获得的效果也与上面两家类似,也就是都没有直接证据支持现在看到的穿山甲冠状病毒就是2019-nCoV的直接祖先。可是二者在S-RBD上的相似性是确定的。

香港大学,是从广东、广西两处缉私的穿山甲中测序组装的冠状病毒基因组,相当于两个亚组的穿山甲冠状病毒。从进化树分析上也能看到,不管是广东还是广西的穿山甲冠状病毒,在亲缘关系上都不如RaTG13和2019-nCoV近。他们获得的效果也与上面类似,在S-RBD区,尤其几个最关键的氨基酸相似性上,广东穿山甲冠状病毒和2019-nCoV更近。

图7

以上研究都讲明:

1、现在视察到的穿山甲冠状病毒并非2019-nCoV的直接祖先;

2、穿山甲冠状病毒在S基因RBD区确实更靠近于2019-nCoV;

3、蝙蝠样冠状病毒RaTG13与穿山甲冠状病毒pangolin-CoV可能在其旁系病毒中发生过S基因RBD区的重组事件,但证据很弱。

四、“传说的中间宿主”穿山甲,比大熊猫更濒危

虽然现有的证据并不支持穿山甲就是这次盛行的新型冠状病毒的中间宿主,可是穿山甲的生存状况实在不容乐观,或者说,极端危险。

穿山甲是一种古老的哺乳动物,总共有八个种(species),亚洲四种,非洲四种。

图8

图9

2017年,濒危野生动植物物种国际商业条约,即华盛顿条约(CITES)将所有八种穿山甲“提升至附录Ⅰ”,附录Ⅰ表现“克制其商业性国际商业,严格限制非商业性国际商业”。也就是说整个国际社会一致同意全面克制穿山甲的国际商业。

世界自然掩护同盟在2013年和2019年的两次评估中已经将菲律宾穿山甲提升至极端濒危(Critically endangered),将白腹长尾穿山甲和巨地穿山甲提升至濒危(Endangered)。

八种穿山甲中,我国漫衍的只有中华穿山甲,可是因为一些“畸形”的需求,缉私部门查获的甲片都以10吨计,也因此造成了全世界所有穿山甲的濒危局势。

图10

穿山甲作为一种药材,一直以来以鳞甲入药,鳞甲也被称作甲片等。可是实际上,鳞甲的主要身分就是角卵白,跟人的指甲、有蹄类动物(牛羊马)蹄子是一模一样的身分。可是因为穿山甲会打洞,鳞甲就被赋予了“化臃”的功效。牵强附会的“下乳”“通经”“治枢纽炎”都被提了出来。除了入药,穿山甲还是“名贵名士”们所不轻易示人的“珍馐”,哪怕冒着牢狱之灾,也不惜一试。

2016年,团结国毒品和犯罪问题办公室公布的《世界野生生物犯罪陈诉》详细论述了濒危动物的世界“商业”情况。对于穿山甲而言,中国就是最大的目的地,其次是越南。

遭受威胁的穿山甲产地,从西非到东非,从印度次大陆到东南亚群岛,没有一个幸免。没有进一步的措施,可能剩下的几种穿山甲不需要几年就也会酿成极端濒危。

依据2017年1月1日起正式实施的新版《野生动物掩护法》,国家重点掩护野生动物中,除人工繁育技术成熟的物种(好比梅花鹿),都不能够食用,如果为了食用的目的购置、出售或用它制作菜肴,都违反了《野生动物掩护法》。

除了动物源性药用药材,奢侈品的生意业务也让一些野生动物危在旦夕。为了一张大猫的皮毛,一些象牙材质的镌刻、印章等等,每年几多可爱的动物丧生。全面摒弃不行造就动物源性药材,彻底禁绝野生动物生意业务,截断动物源性奢侈品生意业务,至关重要。

就在2月24日,全国人大常委会表决通过关于全面克制非法野生动物生意业务的决议,确立了全面克制食用野生动物的制度,并于当日正式生效。希望此举能够使野生动物的生存处境获得改善。

本文编辑:ambergchen

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