來源：生物谷原創(chuàng) 2022-12-26 09:57
在一項新的研究中，來自中國武漢大學(xué)等研究機構(gòu)的研究人員發(fā)現(xiàn)與人類中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS-CoV）親緣關(guān)系最接近的蝙蝠冠狀病毒有效地與蝙蝠ACE2受體結(jié)合，從而進入宿主細胞。
在一項新的研究中，來自中國武漢大學(xué)、中國科學(xué)院生物物理研究所和美國華盛頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)與人類中東呼吸綜合征（MERS）冠狀病毒（MERS-CoV）親緣關(guān)系最接近的蝙蝠冠狀病毒有效地與蝙蝠ACE2受體結(jié)合，從而進入宿主細胞。蝙蝠ACE2受體與人類細胞中的ACE2受體有一些相似之處。然而，這種稱為NeoCoV的蝙蝠冠狀病毒和一種類似的冠狀病毒PDF-2180微弱地結(jié)合作為人類宿主細胞入口的人類ACE2細胞受體。相關(guān)研究結(jié)果于2022年12月7日在線發(fā)表在Nature期刊上，論文標題為“Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors”。
這些作者指出迄今為止，沒有證據(jù)表明NeoCoV和PDF-2180可以感染蝙蝠以外的任何哺乳動物。
令人震驚的是，MERS-CoV像其他一些相關(guān)的、已明確表征的Merbecovirus一樣，利用一種完全不同的稱為DPP4的細胞受體進入宿主細胞。
人類ACE2是SARS-CoV-2（導(dǎo)致
COVID-19的冠狀病毒）感染人類的主要細胞進入受體。它也是SARS-CoV-1的人類細胞受體，SARS-CoV-1是嚴重急性呼吸綜合征的病因，2003年在一次肺炎爆發(fā)后被確認為跨物種跳躍。
總體來說，許多其他的Sarbecovirus病毒、一種甲型冠狀病毒（setracovirus）和一組Merbecovirus病毒都有與某些動物細胞的ACE2結(jié)合的能力。導(dǎo)致一系列不同的冠狀病毒使用ACE2作為進入受體的趨同進化仍不清楚。
低溫電鏡分析顯示，與其他已知使用ACE2受體的冠狀病毒相比，NeoCoV具有與蝙蝠ACE2受體結(jié)合的獨特方式。
這些作者指出發(fā)現(xiàn)ACE2是與致命的人類病原體MERS-CoV密切相關(guān)的NeoCoV和PDF-2180的宿主細胞受體，這是完全出乎意料的，這就為準備應(yīng)對這兩種病毒未來可能的人畜共患傳播開辟了新途徑。這一信息對于建立一個有可能作為人畜共患疾病出現(xiàn)的動物病毒家族觀察清單至關(guān)重要。
NeoCoV和PDF-2180使用ACE2而不是DPP4來有效地進入宿主細胞。圖片來自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05513-3。
這些作者解釋說，缺乏關(guān)于蝙蝠冠狀病毒使用哪些細胞受體的知識，限制了對它們的細胞進入策略和物種間傳播傾向的科學(xué)理解。他們在他們的論文中指出，觀察到冠狀病毒如何使用細胞受體的復(fù)雜性，突出了對這些病毒進行額外研究和監(jiān)測的重要性，以保持領(lǐng)先于它們的進化，從而為未來的疫情爆發(fā)做好準備。
這些作者還試圖收集可能為MERS-CoV的起源提供線索的數(shù)據(jù)。他們的結(jié)果支持先前的假設(shè)，即MERS-CoV可能是在像NeoCoV之類的冠狀病毒和偏好DPP4細胞受體的冠狀病毒之間發(fā)生重組事件后出現(xiàn)的。
雖然這一重組事件的歷史尚未得到證實，但是他們推測，當(dāng)宿主動物遭受不同的冠狀病毒共同感染時，病毒之間的這種基因重組就可能發(fā)生。通過這種方式，一種新的冠狀病毒可以出現(xiàn)，它使用一種獨特的細胞受體，并可能擴大宿主范圍。
對于MERS-CoV而言，他們指出，仍然不確定這樣的事件是否會發(fā)生在蝙蝠、駱駝或其他動物身上，或者何時會外溢到新的動物（或人類）宿主。
這兩種冠狀病毒---NeoCoV和PDF-2180---更偏好屬于蝙蝠科維斯帕蝙蝠（vesper bat）的ACE2細胞受體。大多數(shù)Merbecovirus冠狀病毒都在該物種中發(fā)現(xiàn)。這是一個非常多樣化的、廣泛分散的蝙蝠物種。
雖然NeoCoV對人體細胞上的ACE2受體沒有很強的親和力，但是這些作者指出NeoCoV可能發(fā)生適應(yīng)性變化，使它更容易進入人體細胞。SARS-CoV-2（特別是它的Omicron變體）的關(guān)鍵細胞結(jié)合區(qū)域的廣泛突變表明其他冠狀病毒可能擁有仍未實現(xiàn)的通過突變來適應(yīng)新宿主的能力。
另一方面，病毒從一種動物物種外溢到另一種動物物種是一個復(fù)雜的轉(zhuǎn)變，它不僅涉及識別病毒外溢的物種中的細胞受體，還涉及破壞宿主
免疫反應(yīng)、接觸機會、適合病毒復(fù)制的條件以及許多其他因素。
這些作者還提到MERS-CoV抗體和目前COVID-19疫苗接種產(chǎn)生的抗體并不能充分中和NeoCoV和PDF 2180。然而，他們的研究結(jié)果顯示，靶向NeoCoV和PDF-2180的進化保守區(qū)域的廣泛中和抗體確實抑制了這兩種冠狀病毒進入細胞。他們建議，應(yīng)該考慮使用這些作用更廣泛的抗體，以防止這些病毒外溢到人類身上。（
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參考資料：
1. Qing Xiong et al.
Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05513-3.
2. Bat virus receptor studies vital to predict spillover risk
https://phys.org/news/2022-12-virus-receptor-vital-spillover.html
