Viruses:石正麗課題組在中國蝙蝠種群中發現新型彈狀病毒

彈狀病毒科都有什麼病

蝙蝠隸屬於翼手目,是哺乳動物中數量僅次於齧齒目的第二大目,迄今已發現1350個物種。它們不僅具有持續飛行、特殊的免疫系統、獨特的生活習性以及壽命長等特徵,而且是各種人畜共患病病原體的天然宿主。在過去的20年中,已證明或懷疑許多傳染病與蝙蝠有關,包括嚴重急性呼吸綜合徵(SARS)、中東呼吸綜合徵(MERS)以及2019 年冠狀病毒病(COVID-19)等等。

迄今為止,科學家已經描述了三個與蝙蝠相關的屬,分別命名為狂犬病毒屬、水皰病毒屬和Ledantevirus屬,這三個屬均歸類於彈狀病毒科(Rhabdoviridae)。然而在中國,蝙蝠相關彈狀病毒的流行和分佈很大程度不為所知。

2021年1月5日,中國科學院武漢病毒研究所聯合中國科學院大學在

Viruses

發表了題為

Characterization of Novel Rhabdoviruses in Chinese Bats

的研究性文章。該研究利用RT-qPCR對來自 63 種不同蝙蝠物種的1044個大腦和3532個唾液樣本進行大型回顧性研究,

最終鑑定出6個在中國蝙蝠種群中傳播的新型彈狀病毒病毒株

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中國蝙蝠種群中發現新型彈狀病毒

2006 年至 2018 年間,科學家在中國 21個省份共收集了 4576個樣本,包括蝙蝠大腦(n = 1044)和唾液拭子(n = 3532)樣本,這些樣本來自 8 科 23 屬的 63 種蝙蝠物種。樣本中最具代表性的四個省份是廣東(n = 1285; 28。1%)、雲南(n = 1210; 26。4%)、廣西(n = 893; 19。5%) 和湖北(n = 582; 12。7%)。

在所取樣的八個不同蝙蝠科中,除一個(狐蝠科Pteropidae)外,其餘均與食蟲蝙蝠有關。其中與蝙蝠科(Vespertilionidae)有關的樣本數量最多(n = 1388;30。3%),其次是菊頭蝠科(Rhinolophidae)(n = 1243; 27。2%) 和蹄蝠科Hipposideridae(n = 946; 20。7%)。

研究者使用RT-qPCR方法在蝙蝠大腦中篩選出6個可疑的新型彈狀病毒樣本,分別為樣本958、1017、1127、D170001、D170022 和 D170190。六個病毒樣本都在屬於菊頭蝠屬Rhinolophus 的蝙蝠中檢測到,來自兩個省份:海南和湖北。

樣品1127是2007年8月在

海南省瓊中

的中菊頭蝠(Rhinolophus affinis)中採集的。另外5個樣品是從

湖北省咸寧市

的中華菊頭蝠(Rhinolophus sinicus)中採集的,樣品958、1017和D170190分別於2007年5月(樣品958和1017)和2017年3月(樣品D170190)採集於

太乙洞

,而樣品D170001和D170022則是2017年3月採集於距

太乙洞34公里的隱水洞

新型彈狀病毒有感染人類的風險嗎?

為了確定新型彈狀病毒的感染能力,研究者首先利用RT-qPCR檢測了原始感染蝙蝠的不同器官樣本中六種新型彈狀病毒的病毒 RNA 濃度。在所檢測的器官中,病毒濃度都很高,在1。12×108 複製/g到1。62×1012 複製/g之間。唯一的例外是在腸道中發現的分離株 958 的病毒 RNA 濃度(4。68×105 複製/g)。這些表明,

新型彈狀病毒可以感染蝙蝠多個器官,並且病毒載量很高

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研究者進一步研究新型彈狀病毒在不同細胞系中的致病作用。透過在不同細胞(C6-36(ATCC CRL-1660)、Vero (ATCC CCL-81)、Vero E6(ATCC CRL-1586) 和 Rhinolophus sinicus)中進行培養,研究者未觀察到任何可見的細胞致病作用,透過特定的RT-qPCR也未檢測到陽性 RNA。同樣,在新生小鼠腦內接種分離的病毒株也不會導致死亡或任何臨床症狀,安樂死後小鼠腦中也檢測不到病毒 RNA。

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Cell Death Discov

新型彈狀病毒基因組特徵和序列分析

基於 NGS 和Sanger 測序,六個病毒樣本完整的基因組序列幾乎全部被解析出來,長度從10868到10952 nt。所有六個基因組都表現出典型的彈狀病毒組織,由五個經典基因組成,分別為編碼核蛋白(N)、磷蛋白(P)、基質蛋白(M)、糖蛋白(G) 和聚合酶(L)的序列。五個分離株(1127、1017、D170001、D170022 和 D170190)的基因組特徵與水皰病毒高度相似, N、M 和 L 蛋白的大小都相同,分別為 423 aa(1269 nt)、209 aa(627 nt) 和 2105 aa(6315 nt)。並且與其他四個分離株P(255 aa ;765 nt)和G (513 aa ;1539 nt)蛋白相比,只有分離株 1127 表現出 P(241 aa, 723 nt) 和 G(521 aa, 1563 nt) 蛋白的長度差異。與 Ledanteviruses 相關的分離株 958 具有該屬中最短的基因組(10,933 nt)。N、P、M、G 和 L 蛋白的長度分別為 428 aa(1284 nt)、283 aa(849 nt)、194 aa(582 nt)、536 aa(1608 nt) 和 2121 aa(6363 nt) 。

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研究者對中國6種蝙蝠彈狀病毒的L蛋白全氨基酸序列和核苷酸基因組序列進行了系統發育分析。四個分離病毒1017、D170001、D170022和D170190形成一個單系群,被認為是一個假定的新彈狀病毒種,暫定名為隱水蝙蝠病毒(YSBV))。

初步鑑定為瓊中蝙蝠病毒(QZBV)的1127屬於中國水泡病毒屬景洪蝙蝠病毒(JHBV)種,分離的病毒958被初步歸類為太乙蝙蝠病毒(TYBV)種。透過對核苷酸基因組序列的系統發育分析進一步證實在YSBV(分離株1017、D170001、D170022和D170190)和QZBV(分離株1127)屬於水泡病毒屬,而TYBV(分離株958)與Ledantevirus屬有著密切的關係。

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小結

目前研究已經清楚地表明,蝙蝠是病毒的主要宿主,也是一些新出現或重新出現的病毒性人畜共患病的載體。本文的研究者透過中國國內蝙蝠樣本的篩選,鑑定出6個新型彈狀病毒株,其中太乙蝙蝠病毒 (TYBV) 屬於 Ledantevirus 屬,隱水蝙蝠病毒 (YSBV) 和瓊中蝙蝠病毒 (QZBV)均屬於水皰病毒屬。除此以外,研究者還對新型彈狀病毒感染人類的風險進行探究,初步確定了新鑑別出的6種病毒不具備感染人類的風險。