德克薩斯大學加爾維斯頓醫學分部的研究人員進行的一項新研究發現了為什麼伊波拉病毒能在蝙蝠體內存活不會對它們造成傷害,而這種病毒卻能對人類造成致命的破壞。這項研究已經發表在Cell Reports上。
伊波拉病毒對人類造成毀滅性災難,通常是致命的傳染病。自1976年以來,大約發生了20多次伊波拉病毒暴發,第一次暴發記錄在剛果民主共和國(前薩伊)伊波拉河沿岸的村莊。歷史上最大的一次疫情——2013-2016年西非大流行——造成1.1萬多人死亡,2.9萬多人感染。
當一種病毒給人類帶來嚴重疾病時,就意味著人類不是這種病毒的良好宿主。病毒的依靠活著的宿主生存,並有天然的儲存庫——一種宿主動物,病毒在其中自然地生活和繁殖而不引起疾病。蝙蝠很可能是伊波拉病毒的天然宿主,但對於病毒在蝙蝠體內是如何進化的,我們知之甚少。
與大多數其它RNA病毒一樣,伊波拉病毒分子的結構使得它們比其它類型的病毒更容易發生基因組錯誤和突變。正因為如此,伊波拉病毒和類似病毒具有非凡的適應能力和在新環境中的複製能力。
在這項研究中,由UTMB病理學、微生物學和免疫學系的病毒學家亞歷克斯·布克列耶夫(Alex Bukreyev)領導的研究團隊,與加州大學舊金山分校的勞爾·安德諾(Raul Andino)團隊合作,研究了伊波拉病毒如何適應蝙蝠和人類細胞。他們利用超深度基因測序技術,評估了蝙蝠和人類細胞系中反覆出現的突變率和伊波拉病毒種群結構的變化。
布克列耶夫說:「我們發現,當伊波拉病毒被置於人類細胞系與蝙蝠細胞系時,其進化方式有許多有意義的差異。」「例如,蝙蝠細胞中被稱為ADAR的RNA編輯酶在伊波拉病毒的複製和進化中發揮了比人類細胞中更大的作用。我們發現伊波拉病毒的包膜蛋白在蝙蝠細胞中某些突變會急劇增加,但在人類細胞中沒有發現。這項研究確定了伊波拉病毒可能在蝙蝠體內進化的一種新機制。」
這項研究表明,伊波拉病毒和蝙蝠能夠和諧地生活在一起,因為蝙蝠細胞能夠誘導病毒發生變化,從而降低病毒的傷害能力。布克列耶夫說,這項研究的發現驗證了在這項研究中使用的超深度基因測序作為一種預測工具,可以識別與適應性進化相關的病毒突變。這項技術在研究、或許塑造新出現病毒的進化方面非常有用,比如導致COVID-19的SARS-CoV-2病毒。
此前,有研究提出伊波拉病毒只需要很少的突變就能在新的宿主中引起疾病。伊波拉病毒作為世界上最致命的疾病之一,豚鼠、大鼠等嚙齒類動物通常不容易感染伊波拉病毒。然而,通過宿主動物的反覆感染,可以產生伊波拉病毒株,在新的宿主齧齒動物中複製並導致疾病。
肯特大學生物科學學院的科學家通過4項不同的研究檢查了與伊波拉病毒適應齧齒動物相關的變化,這些齧齒動物包括豚鼠和老鼠。他們發現,只有很少的突變,可能少於5個,需要病毒適應。
特別是,伊波拉病毒蛋白VP24的變化似乎是伊波拉病毒感染新動物物種的關鍵。感染家畜(包括豬和狗)的伊波拉病毒也可能導致病毒變異,從而增加對人類的風險。
2017年,在分析了2013-16年伊波拉病毒暴發時一名倖存者的血液後,一個來自學術界、工業界和政府組織的科學家團隊首次發現了天然的人類抗體,這種抗體可以中和並保護動物免受所有三種主要導致疾病的伊波拉病毒的侵襲,或導致首個廣泛有效的伊波拉病毒療法和疫苗的誕生。
2018年,發表在《自然微生物學》上的一項合作研究發現並研究了伊波拉抗體,這些抗體可用於設計針對多種不同伊波拉病毒的有效通用療法。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源:
https://medicalxpress.com/news/2020-08-doesnt-ebola-disease-people.html
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2211124720310135