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Nature:半个多世纪以来,科学家们首次发现风疹病毒的两种新的亲缘物种

乐鱼手机官网 疾病要闻 2021-12-06 00:01

夜晚,在乌干达的一片森林里,一个由美国和非洲科学家组成的研究团队从吃昆虫的大眼蹄蝠(Hipposideroscyclops)身上采集口腔拭子。

在波罗的海附近的一间尸检室里,另一个研究团队试图确定是什么杀死了德国动物园里的一头驴子、一只贝内特树袋鼠和一只水豚---它们都出现严重的脑肿胀。

这两个研究团队之前都没有意识到对方的存在,然而他们都即将汇聚到一个发现上,这个发现将永远把他们联系在一起,并帮助解决一个长期存在的谜团。这两个研究团队中的每一个都即将找到风疹病毒的两种新的亲缘物种。自1962年首次发现以来,风疹病毒一直是风疹病毒科(Matonaviridae)的唯一已知成员。

在非洲发现的一个新的亲缘物种是ruhugu病毒,以发现它的地方RuteeteSubcounty和当地Tooro语中描述蝙蝠在树洞中拍动翅膀的单词obuhuguhugu而得名。在德国发现的一个新的亲缘物种是与风疹病毒和ruhugu病毒略有不同的rustrela病毒,以附近的StrelaSound命名。

如今,这两个研究团队合作将他们的研究成果于2020年10月7日在线发表在Nature期刊上,论文标题为“Relativesofrubellavirusindiversemammals”。他们描述了这两新的病毒,它们与风疹病毒的相似之处和不同之处。据悉,这两种新病毒都不会感染人。

论文共同通讯作者、美国威斯康星大学麦迪逊分校兽医学院流行病学教授TonyGoldberg问道,“为什么追踪风疹病毒的起源或亲缘物种如此具有挑战性?为什么从GeorgeMaton第一次描述风疹到现在已过去了206年的时间,而两个独立的研究团队在三个月内就把它弄清楚了,幸运地得知了彼此的结果,然后幸运地合作发表了?”

Goldberg说,这并不是因为人们没有尝试过。可能是技术的进步让这一点变得更容易--风疹病毒基因组是出了名的难以处理,而这些新的病毒也有这些特征。

这可能只是偶然性。Goldberg团队原本甚至没有寻找风疹样病毒(rubella-likevirus)。他们在COVID-19大流行前,与他们的乌干达同事们一起寻找蝙蝠携带的冠状病毒。Ruhugu病毒作为一串奇怪的碱基出现在该团队对从蝙蝠收集的样本进行的遗传密码的大型分析中。

当仔细观察时,他们发现Ruhugu病毒与风疹病毒颇为相似,只是在基因组的一个让病毒与宿主细胞结合的关键区域有一个密码子有所不同。(Rustrela病毒还有多个密码子不同。)目前,他们正致力于在实验室里进一步研究这两种病毒。

风疹病毒是一种空气传播的病毒,由于存在有效的疫苗,已经在很大程度上被根除,不过世界各地仍有零星的疾病存在。它可以引起皮疹和流感样症状。在怀孕期间,该病毒可导致流产、死胎或胎儿发育缺陷---每年有多达100000名儿童出生时患有先天性风疹综合症,并可能失聪、失明或出现心脏问题。

在动物身上还没有发现风疹病毒,这使得世界卫生组织(WHO)更容易将消灭这种病毒作为目标。然而,这两种新病毒都在乌干达和德国的常见哺乳动物物种中被发现(这些研究人员在黄颈田鼠中发现了rustrela病毒)。高达一半的蝙蝠和一半的受试小鼠分别携带ruhugu病毒和rustrela病毒。这表明这两个物种可能作为病毒库,携带和传播病原体而不会生病。

这项研究还表明,风疹病毒和其他许多人类病毒一样,可能起源于动物。这些研究人员不知道风疹病毒是否能跳跃回到动物体内。

Goldberg说,“没有证据表明ruhugu病毒或rustrela病毒可以感染人类,但是如果它们可以,由此造成的后果可能非常严重,我们应该考虑这种可能性。我们知道,在德国,rustrela病毒没有在亲缘关系密切的物种之间跳跃。如果这两种新病毒中的任何一种被证明是人畜共患的,或者如果风疹病毒可以跳跃回到动物体内,那么这将是引发风疹根除策略变革。”

Goldberg说,这些研究人员的分析表明,这三种病毒可能足够相似,目前的风疹疫苗可能对它们都有效--这也是未来研究的一个关键问题。

这两种新的病毒也为科学家们提供了新的工具来探究风疹病毒和风疹病毒科的生物学特性。目前还没有很好的风疹病毒感染动物模型,但rustrela病毒提供了一个新的探索机会。小鼠是实验室中常见的一种模式物种。

此外,这些发现进一步说明了在乌干达保护森林不受侵占的极端重要性,科学家们和那里的其他人正在努力研究环境变化对人类和动物疾病的影响。

比如,乌干达野生动物管理局野外作业副主任CharlesTumwesigye说,这些研究结果将被纳入乌干达野生动物管理局的社区保护意识计划中,特别是在发现ruhugu病毒的乌干达基巴莱国家公园(KibaleNationalPark)周围。

他说,这项研究“将帮助管理层进一步保护当地生态系统的独特方面,以及保持人群安全。乌干达野生动物管理局重视科学研究,这是因为它为保护区管理方面的决策提供了关键信息。”

Tumwesigye补充说,人和野生动物的关系是“和谐共处的关键......比如,基巴莱国家公园周围的社区意识到蝙蝠的价值时,他们就会支持针对它们的保护行动并了解如何保护他们自己。”

Goldberg说,如果不是乌干达“长期以来拥有优秀的医学和保护科学的历史,可能就没有蝙蝠用于研究了”。

他补充说,保护栖息地对动物和人类来说都是最重要的。“当生态系统完好无损时,病毒就会留在原地。”(生物谷Bioon.com)

参考资料:

1.AndrewJ.Bennettetal.Relativesofrubellavirusindiversemammals.Nature,2020,doi:10.1038/s41586-020-2812-9.

2.FirstrelativesofrubellavirusdiscoveredinbatsinUgandaandmiceinGermany

https://phys.org/news/2020-10-relatives-rubella-virus-uganda-mice.html

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