新研究揭示许多动物物种可能易受SARS-CoV-2感染

 

 

文章来源：生物谷

 

 

SARS-CoV-2是导致COVID-19的新型冠状病毒。在一项新的研究中，来自美国加州大学戴维斯分校等研究机构的研究人员发现人类并不是唯一面临SARS-CoV-2潜在威胁的物种。他们通过基因组分析比较了这种病毒在人体中的主要细胞受体---血管紧张素转换酶-2（ACE2）---在410种不同种类的脊椎动物中的作用，包括鸟类、鱼类、两栖类、爬行类和哺乳动物。相关研究结果于2020年8月21日在线发表在PNAS期刊上，论文标题为“Broad host range of SARS-CoV-2 predicted by comparative and structural analysis of ACE2 in vertebrates”。

 

 图片来自Matt Verdolivo/UC Davis

 

 

ACE2通常存在于许多不同类型的细胞和组织中，包括鼻子、口腔和肺部中的上皮细胞。在人类中，ACE2蛋白的25个氨基酸是这种病毒结合并进入宿主细胞的重要条件。

 

这些作者利用人ACE2蛋白的这25个氨基酸序列，并将它的预测蛋白结构与SARS-CoV-2刺突蛋白一起建模，以评估不同物种的ACE2蛋白中存在多少这样的氨基酸。

 

论文第一作者、加州大学戴维斯分校博士后研究助理Joana Damas说，“预测具有与人ACE2蛋白相匹配的全部25个氨基酸残基的动物通过ACE2感染SARS-CoV-2的风险最高。预测物种的ACE2结合氨基酸残基与人类的差异越大，风险就越小。”

 

在可能对SARS-CoV-2敏感的物种中，约有40%的物种被国际自然保护联盟（International Union for Conservation of Nature）列为“濒危物种（threatened species）”，可能特别容易在人类与动物之间传播。

 

论文通讯作者、加州大学戴维斯分校进化与生态学教授Harris Lewin说，“这些数据为鉴定有感染SARS-CoV-2风险的易感动物群体和濒危动物群体提供了一个重要的起点。我们希望它能激发在大流行期间保护动物和人类健康的做法。”

 

 

经预测濒危物种将面临风险

 

一些极度濒危的灵长类物种，比如西部低地大猩猩、苏门达腊猩猩和北部白颊长臂猿，预计通过它们的ACE2受体感染SARS-CoV-2的风险非常高。其他被列为高危的动物包括灰鲸和宽吻海豚等海洋哺乳动物，以及中国仓鼠。

 

猫、牛和羊等家养动物被发现具有中等风险，而狗、马和猪被发现具有结合ACE2的低风险。这与感染和疾病风险的关系如何，需要在未来的研究中加以确定，但对于那些有已知感染性数据的物种而言，这种相关性很高。

 

在记录的水貂、猫、狗、仓鼠、狮子和老虎感染SARS-COV-2的病例中，这种病毒可能使用它们的ACE2受体，或者它们可能使用ACE2以外的受体进入宿主细胞。较低的ACE2结合倾向可能转化为较低的感染倾向，或者一旦建立了感染，在动物体内或动物之间传播的能力较低。

 

由于动物有可能从人类身上感染这种新型冠状病毒，反之亦然。包括美国国家动物园和圣地亚哥动物园在内的研究机构都为这项研究贡献了基因组材料，而且已经加强了保护动物和人类的计划。

 

论文共同作者、美国国家动物园史密松-梅森保护学院高级研究科学家Klaus-Peter Koepfli说，“人畜共患疾病以及如何预防人畜共患疾病的传播对动物园和动物护理专业人员来说并不是一个新的挑战。这些新信息使得我们能够集中精力并制定相应的计划，以保证动物和人类的安全。”

 

这些作者敦促谨慎对待根据这些计算结果过度解释预测的动物风险，并指出实际风险只能通过额外的实验数据来确认。

 

已有研究表明SARS-CoV-2的直系祖先很可能起源于蝙蝠。人们已发现蝙蝠通过它的ACE2受体感染这种新型冠状病毒的风险非常低，这与实际实验数据一致。

 

目前并不知道蝙蝠是将这种新型冠状病毒直接传播给人类，还是通过中间宿主传播，但是这项研究支持了一个或多个中间宿主参与其中的观点。这些数据允许科学家们着重关注哪些物种可能作为野生的中间宿主，从而协助努力控制未来在人类和动物群体中爆发的SARS-CoV-2感染。

 

 

参考资料：

1.Joana Damas et al. Broad host range of SARS-CoV-2 predicted by comparative and structural analysis of ACE2 in vertebrates. PNAS, 2020, doi:10.1073/pnas.2010146117.

 

2.Genomic analysis reveals many animal species may be vulnerable to SARS-CoV-2 infectionhttps://medicalxpress.com/news/2020-08-genomic-analysis-reveals-animal-species.html

 

 

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