冠狀病毒(CoVs)是一類RNA病毒,,能夠引發(fā)人類和動(dòng)物的呼吸道及腸道疾病。這類病毒大多起源于蝙蝠,,并且歷史上多次從蝙蝠傳播至其他物種,,引發(fā)了全球關(guān)注的公共衛(wèi)生事件。2002年的SARS,、2016年的豬急性腹瀉綜合癥(SADS),,以及2019年底爆發(fā)的新型冠狀病毒(SARS-CoV-2)疫情,都突顯了蝙蝠來(lái)源冠狀病毒對(duì)全球健康構(gòu)成的重大威脅,。近日,,一項(xiàng)由中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所石正麗團(tuán)隊(duì)發(fā)表于《Nature Communications》的研究,深入探討了中國(guó)蝙蝠冠狀病毒的進(jìn)化,、跨物種傳播及其地理分布特征,。
蝙蝠被認(rèn)為是SARS冠狀病毒、中東呼吸綜合癥(MERS)冠狀病毒,,以及常見(jiàn)的人類冠狀病毒NL63和229E的祖先來(lái)源,。尤其是翅蝠屬(Rhinolophus)蝙蝠,被確認(rèn)為SARS-CoV和SADS-CoV的天然宿主,。中國(guó)是世界上蝙蝠多樣性最豐富的地區(qū)之一,,擁有超過(guò)100種蝙蝠,其中許多為特有種,。然而,,關(guān)于這些蝙蝠體內(nèi)冠狀病毒的具體進(jìn)化路徑和傳播機(jī)制,科學(xué)家們?nèi)匀恢跎佟?/p>
該研究利用貝葉斯統(tǒng)計(jì)框架,結(jié)合來(lái)自中國(guó)各地蝙蝠的589條冠狀病毒序列數(shù)據(jù),,進(jìn)行了廣泛的分析,。研究結(jié)果揭示了α型和β型冠狀病毒在不同蝙蝠科和屬之間的進(jìn)化關(guān)系及其跨物種傳播模式:
宿主交換頻率:α型冠狀病毒表現(xiàn)出較高的宿主交換頻率,且跨越的宿主類群較為遙遠(yuǎn),;相比之下,,β型冠狀病毒的宿主交換則更多地受限于系統(tǒng)發(fā)育距離。
熱點(diǎn)宿主類群:菊頭蝠科(Rhinolophidae)及菊頭蝠屬(Rhinolophus)中的跨科和跨屬宿主交換最為頻繁,,成為重要的病毒傳播橋梁,。
地理分布特征:研究表明,西南地區(qū)是中國(guó)冠狀病毒進(jìn)化的熱點(diǎn)區(qū)域,,尤其對(duì)于α型冠狀病毒而言,。該地區(qū)的高生物多樣性和復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)可能促進(jìn)了病毒的多樣化發(fā)展。
通過(guò)系統(tǒng)發(fā)育分析,,研究人員提出了SARS-CoV-2可能起源于菊頭蝠屬蝙蝠的新證據(jù),。這一結(jié)論進(jìn)一步支持了先前關(guān)于SARS-CoV-2與蝙蝠相關(guān)性的假設(shè),強(qiáng)調(diào)了加強(qiáng)蝙蝠源性冠狀病毒監(jiān)測(cè)的重要性,。
使用貝葉斯離散種群地理學(xué)模型重建的時(shí)空擴(kuò)散圖顯示,,α型冠狀病毒主要從中國(guó)西南和南方區(qū)域向外擴(kuò)散,而β型冠狀病毒同樣起源于這兩個(gè)區(qū)域,,并多次擴(kuò)散到其他地方。南方區(qū)域在兩種類型冠狀病毒的遷移過(guò)程中扮演了核心角色,。
通過(guò)對(duì)平均系統(tǒng)發(fā)育距離(MPD),、最近物種距離(MNTD)及其標(biāo)準(zhǔn)化效應(yīng)值(SES)的計(jì)算,研究發(fā)現(xiàn)了中國(guó)冠狀病毒的系統(tǒng)發(fā)育多樣性熱點(diǎn),。特別是西南地區(qū)的α型冠狀病毒顯示出較高的進(jìn)化多樣性,,表明該區(qū)域可能是未來(lái)冠狀病毒監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。
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本研究不僅加深了我們對(duì)蝙蝠冠狀病毒進(jìn)化和傳播機(jī)制的理解,,還指出了中國(guó)南部和西南部作為潛在的冠狀病毒多樣性中心的重要性,。鑒于這些地區(qū)具有亞熱帶氣候、人口密集和快速城市化的特點(diǎn),,它們可能成為新型冠狀病毒出現(xiàn)的溫床,。因此,未來(lái)的采樣工作應(yīng)集中于這些區(qū)域,,并擴(kuò)展至鄰近國(guó)家如緬甸,、老撾和越南,以加強(qiáng)對(duì)新型冠狀病毒的早期預(yù)警能力,。
此外,,考慮到α型冠狀病毒在宿主轉(zhuǎn)換中的高潛力及其較強(qiáng)的跨物種傳播能力,研究建議加大對(duì)α型冠狀病毒的監(jiān)測(cè)力度,特別是針對(duì)馬蹄蝙蝠,、扇蝙蝠,、大夜蝙蝠和小翼蝙蝠等蝙蝠屬的持續(xù)跟蹤,以評(píng)估其對(duì)人類或家畜健康的潛在風(fēng)險(xiǎn),。