蝙蝠和嚙齒類動物是人類病毒的主要來源,病毒數量與物種多樣性成正比

2020-12-07 前瞻網

蝙蝠和嚙齒類動物是人類病毒的主要來源,病毒數量與物種多樣性成正比

 Emma Chou • 2020-04-15 11:46:20 來源:前瞻網 E2886G0

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蝙蝠和嚙齒類動物被認為是高風險的病毒宿主,是疾病傳染給人類的源頭,有時還會導致流行病。一些科學家甚至認為,這些動物的某些特徵增加了動物向人類擴散的可能性,因此應該對它們進行更密切的監控。但一項新的分析表明,蝙蝠和齧齒動物感染人類病毒的傾向「並不特殊」。

來自蘇格蘭的研究人員查看了哺乳動物和鳥類中最大的病毒和宿主資料庫,發現感染人類的蝙蝠和齧齒動物病毒的數量與這些群體中包含的物種數量成比例。

4月13日發表在PNAS1上的分析報告的領頭人之一英國格拉斯哥大學的疾病生態學家丹尼爾·斯特賴克說:「對於那些看似驚人的模式,有一個相當合理的數字解釋。」並補充說,「未來識別來自動物源的疾病威脅的監測工作應不止是特定的動物群體,將重點放在生物多樣性高的地區。」

但在資源有限的情況下,並非所有人都認為這是切實可行的。由於蝙蝠體內含有幾種可導致人類嚴重疾病的病毒,包括狂犬病、伊波拉病毒和與嚴重急性呼吸症候群相關的冠狀病毒(SARS-CoV),因此蝙蝠和嚙齒類動物一起成為大多數病毒檢測和監測工作的重點是有道理的。蝙蝠也被認為是SARS-CoV-2病毒的主要來源。SARS-CoV-2是導致當前流感大流行的病毒。

一個數字遊戲

對單個物種的研究發現,蝙蝠攜帶的病毒比例高於其它哺乳動物,但斯特賴克和同樣來自格拉斯哥大學的納杜斯·莫倫澤決定研究這種模式是否存在於不同的哺乳動物和鳥類群體中。

斯特賴克說,觀察動物的種類可以消除一些不確定的因素,即不知道哪種動物是新病毒的宿主。但是,根據人類感染的病毒和在動物宿主中傳播的病毒之間的基因比較,研究人員可以合理地確定哪些動物群體參與了這一過程。

這兩位科學家比較了11個目人類感染病毒的種類,包括無翅目(蝙蝠)、齧齒目(齧齒動物)和雀鳥目(鳴禽)。他們建立了自己的資料庫和其它資料庫,收集了從動物身上傳播給人類的415種DNA和RNA病毒的數據。

他們的統計分析估計,擁有更多物種的動物群體往往有更多的病毒,因此,更大數量的病毒可以跳到人身上。斯特賴克說,例如,嚙齒類動物是研究中物種最豐富的哺乳動物;它們也有最多數量的病毒已經轉移到人身上。

病毒因素

在另一項統計分析中,他們考慮了與病毒因子相比,宿主生物學的重要性。該模型發現,病毒生物學,如病毒如何複製或是否通過昆蟲傳播,比水庫的生理或生態特徵更能影響溢出效應。

例如,儘管出於蝙蝠的免疫系統,被認為可以容納許多不同的病毒,斯特賴克說這些獨特的特徵不會增加病毒蔓延的風險。他說:「沒有任何一組動物宿主會持續增加病毒對人類的威脅。」

「如果我們希望能夠預測哪些病毒最可能感染人類,那麼病毒的特徵可能比宿主的特徵提供的信息更多。」他說。

斯特賴克建議未來的工作應該集中在病毒的特性上,這些特性可能會增強它們傳染給人類的傾向,並且應該考慮其它因素,如野生動物貿易和環境變化,如何推動動物與更多的人接觸並影響病毒的出現。

從宿主到人類

紐約市非營利環保組織生態健康聯盟(EcoHealth Alliance)副總裁、生態學家凱文·奧利瓦爾(Kevin Olival)說,物種多樣性與病毒豐富度相對應的發現,是將監測範圍擴大到某些哺乳動物群體之外的一個令人信服的理由。

但是奧利瓦爾並不認為這項研究能夠平息關於是否存在特殊水庫的爭論。在這項研究中,病毒是按動物宿主的順序而不是按物種進行檢測的,這意味著關於宿主的物種特異性信息丟失了,比如種群大小、密度、物種豐度和與人接觸的數量。他說,所有這些因素都會影響病毒的多樣性和傳播。

他補充說,鑑於蝙蝠和嚙齒類動物的過往記錄,繼續對它們進行有針對性的監控似乎是合乎邏輯的。

紐西蘭奧塔哥大學的病毒學家傑瑪·蓋根(Jemma Geoghegan)說,在研究人員可以利用病毒特徵來預測下一個溢出事件之前,需要對更多的病毒進行取樣和鑑定,以揭示病毒在自然界中的真正多樣性。在那之前,她認為更好的監控措施應該是針對人和動物互動的「斷層線」進行基因組監控,比如活的動物市場。她說:「這樣,我們就能很快識別出任何溢出的病毒。」

原文來源:https://www.nature.com/articles/d41586-020-01096-z

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