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科學家在脊椎動物中發現大量未知病毒

發佈時間:2018-04-12 10:49:45  |  來源:科學網  |  作者:   |  責任編輯:科學頻道

圖片來源:Martin Gabriel/NPL

感染兩棲動物、爬行動物和魚類的病毒與感染哺乳動物和鳥類的病毒相比很少被研究。

本報訊一個國際研究團隊如今已經發現了超過200種以前不為人知的病毒,此類病毒能夠導致包括流感和出血熱等在內的疾病。科學家同時還追蹤了這些RNA病毒在數億年前的起源,當時大多數現代動物才剛剛出現。

美國聖彼德斯堡南佛羅裏達大學環境病毒學家Mya Breitbart説,這些發現可以幫助科學家識別未來有可能感染人類的RNA病毒。

研究人員在4月4日出版的《自然》雜誌上報告了這一研究成果。

由於RNA病毒能夠在人類和牲畜中引發廣泛的疾病,研究人員之前主要研究那些可以感染哺乳動物和鳥類的病毒。但是,為了了解RNA病毒的進化,研究人員已經開始調查其他脊椎動物,包括魚類、兩棲動物和爬行動物。

這項研究的合著者之一、澳大利亞雪梨大學進化病毒學家Edward Holmes説,新興的觀點是RNA病毒比科學家之前所認為的要豐富得多,並且也更普遍。Holmes指出,由於存在這麼多的RNA病毒,因此要想估計哪些病毒會感染人類是很困難的。

科學家之前的研究表明已經在蠑螈體內發現了RNA病毒,但是他們對那些感染了其他兩棲動物、爬行動物和魚類的病毒並不是很了解。因此,Holmes和他的同事研究了其他脊椎動物類別中的近190種生物——從像七鰓鰻類這樣的無頜魚(它們與自己的進化祖先相比幾乎沒有什麼變化)到像海龜這樣的爬行動物。

最終,通過分析從動物內臟、肝臟、肺或鰓中提取的RNA,研究小組發現了214種之前從未被描述過的RNA病毒。

研究人員指出,其中的大多數RNA病毒都屬於已知能夠感染鳥類和哺乳動物的病毒家族。例如,一些魚類攜帶了與埃博拉病毒相關的病毒,這種病毒會在包括人類在內的靈長類動物體內引發致命疾病。

“這很令人驚訝”,Holmes説,但這並不意味著這些魚類病毒會對人類健康構成威脅。他表示,人類和魚類是如此不同,以至於感染其中一種動物的病毒很難感染另一種動物。

研究人員認為,這是因為大多數RNA病毒已經和它們的宿主一同進化了數百萬年。當研究人員為新發現的RNA病毒建立起一棵進化樹,並將其與脊椎動物宿主進行比較時,他們發現這兩者的進化歷史相互匹配。

研究小組由此得出的結論是,當脊椎動物從海洋遷移到陸地時,它們攜帶的那些微小的搭便車的傢夥也是如此——今天感染人類的RNA病毒很可能是從5億年前能夠感染我們的脊椎動物祖先的病毒那裏進化而來的。

科學家之前曾懷疑RNA病毒是非常古老的,因為它們被發現存在於單細胞生物(如阿米巴蟲)和無脊椎動物(如昆蟲和蠕蟲)中。如今這項研究表明這種觀點“非常令人信服”,加利福尼亞州舊金山市血液系統研究所病毒學家Eric Delwart説。

參與該項研究的北京市中國疾病預防控制中心病毒學家張永振表示,這項研究只是觸及了大量病毒的數量和種類。他的團隊主要從中國採集樣本,通過將其基因序列和已知病毒的基因序列進行對比從而尋找新的RNA病毒。張永振説,這些病毒的RNA序列與其他病毒沒有相似之處。同時棲息在世界其他地方的脊椎動物可能會攜帶其他尚未被發現的RNA病毒。

RNA病毒直徑為80~160奈米,為有包膜的單股RNA。RNA病毒在複製過程中變異很快,而疫苗是要根據病毒的固定基因或蛋白進行開發製作的,所以RNA病毒疫苗較難開發。RNA病毒不可單獨進行繁殖,必須在活細胞內才可進行。艾滋病病毒、煙草花葉病毒、SARS病毒、MERS病毒、埃博拉病毒、西班牙流感病毒、甲型H1N1流感病毒、禽流感病毒、噬菌體等都屬於RNA病毒。(趙熙熙)