科学网Nature:新型冠状病毒(2019
Nature:新型冠状病毒(2019-nCoV)或来源于蝙蝠!2月3日,Nature杂志以“A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin”为标题报道了引起武汉肺炎疫情的2019新型冠状病毒(2019-nCoV)鉴定研究工作。研究团队从核酸检测、血清学诊断、病毒分离和受体利用等方面揭示了该冠状病毒的基本生物学特性,为疫情控制和药物研发等工作提供了重要线索;武汉病毒所周鹏研究员、杨兴娄副研究员和金银谭医院王先广医生为该论文共同第一作者,武汉病毒所石正丽研究员为通讯作者。
研究团队从早期5位患者样本中获得了该病毒的全基因组序列,来自5位患者的病毒序列相似性达到99.9%,与SARS-CoV的序列一致性为79.5%。通过对病毒保守蛋白氨基酸分析发现2019-nCoV与SARS-CoV均属于SARS相关冠状病毒(SARS-related coronavirus, SARSr-CoV)。作者进一步将2019-nCoV基因组与实验室早期检测的冠状病毒的部分基因序列进行比较,发现该病毒与来源于蝙蝠样本的一株冠状病毒(简称TG13)的基因相似,后对该蝙蝠样本进行测序,获得了蝙蝠病毒TG13的全基因组序列,发现两种病毒序列一致性高达96%(图1)。
图1. (a)高通量测序从病人样本中获得病毒的全基因组序列;(b)2019-nCoV基因组示意图;(c)与人SARS病毒和蝙蝠SARSr-CoV同源性分析;(d)利用2019-nCoV的复制酶基因完成的进化分析
该研究团队对患者不同时期的支气管肺泡灌洗液(BALF)、咽拭子(OS)等样本进行了核酸检测,发现早期样本的病毒核酸量比后期高约1000倍以上。通过采用实验室早期储备的SARSr-CoV抗原,他们对患者血清样本进行了检测,发现患者产生了相应的IgM和IgG抗体。随后从一位重症患者的支气管肺泡灌洗液中,分离获得了2019-nCoV病毒,电镜观察可见其在细胞内清晰的冠状病毒颗粒形态(图2)。
图2. 2019-nCoV在细胞内的电镜观察
研究团队发现,2019-nCoV能感染过表达人ACE2(血管紧张素转换酶,SARS-CoV的细胞受体)的非敏感细胞,表明2019-nCoV可以利用SARS-CoV的受体入侵细胞(图3)。该研究在较短时间内提供了较详细的2019-nCoV病毒的基本生物学特性,并揭示出该病毒可能的自然宿主是蝙蝠。研究还表明2019-nCoV可以利用SARS-CoV的受体感染细胞,为后续疫情防控和药物研究等奠定了工作基础。病原鉴定、分离及对病毒可能的自然宿主的判断等结果在此前已及时通过多种形式向国家和省市相关部门报告。
图3. 2019-nCoV在表达有来自于人、蝙蝠、猪、果子狸和小鼠ACE2的HeLa细胞中感染情况
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