PNAS:许多动物物种易受SARS-CoV-2感染 人猿高猫貂中狗蝙低

邓文龙

PNAS（美国国家科学院院刊）：新研究揭示许多动物物种可能易受SARS-CoV-2感染

2020-08-26 13:49

2020年8月26日讯/生物谷BIOON/---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。（生物谷 Bioon.com）

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.

https://www.pnas.org/content/early/2020/08/20/2010146117

2.Genomic analysis reveals many animal species may be vulnerable to SARS-CoV-2 infection
https://medicalxpress.com/news/2 ... animal-species.html

http://news.bioon.com/article/6777505.html



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邓文龙

Sci Rep：最新研究发现！多种哺乳动物更易于被SARS-CoV-2感染 而鱼类、鸟类和爬行动物则不易被感染！

2020-10-12 21:59

2020年10月12日 讯 /生物谷BIOON/ --近日，一项刊登在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中，来自伦敦大学学院等机构的科学家们通过模拟病毒感染不同动物细胞的机制后发现，很多动物或许对SARS-CoV-2都较为易感，SARS-CoV-2是引发COVID-19的病毒。文章中，研究者发现证据表明，26种经常与人类接触的动物或许更容易感染SARS-CoV-2。

图片来源：NIAID

研究者揭示了当发生感染后，来自SARS-CoV-2的刺突蛋白与宿主细胞表面上的ACE2蛋白相互作用的分子机制；这项研究中，研究人员调查了215种不同动物宿主细胞表面的ACE2蛋白是否存在突变，突变会使得ACE2蛋白不同于人类宿主的ACE2蛋白，这或许会降低病毒蛋白和宿主蛋白之间结合复合物的稳定性。与宿主蛋白结合会使得病毒能易于进入宿主细胞中，当然病毒也可能会通过其它途径感染动物宿主，基于目前的研究证据，如果病毒不能与ACE2结合形成稳定的复合物的话，其就不太可能会感染动物宿主。

研究者发现，在诸如绵羊和类人猿等动物中，这些蛋白能够像病毒感染人类时那样紧密地结合在一起；而在有些动物中研究人员并未进行感染测试，所以这或许并不能证实动物的确会被SARS-CoV-2所感染。研究人员想要看到的并不仅仅是进行实验研究的动物，而是观察哪些动物可能处于感染的风险，并进行进一步的监测和调查。此外，研究人员还对特定动物进行了更为详细的结构分析，来更好地理解不同动物的感染风险是如何存在一定差异的，通过将研究结果与其它的实验数据进行比较后，研究者设定了阈值来预测哪些动物可能存在感染风险，以及哪些动物不太可能会被感染，最后研究者发现，大多数的鸟类、鱼类和爬行动物似乎没有被感染的风险，但研究的大多数哺乳动物可能会被潜在感染。

宿主感染的细节和反应的严重程度远比病毒突触蛋白与ACE2的相互作用要复杂得多，因此后期研究人员还将继续深入探索病毒与其它宿主病毒蛋白之间的相互作用；研究者的发现与在活体动物中进行的实验和报告的感染病例基本一致，他们预测了家猫、狗、水貂、狮子和老虎都可能存在感染，而且这些动物也都报告了感染病例，此外还有在实验室研究中被感染的雪貂和猕猴。文章第一作者Su Datt Lam说道，与基于实验室研究不同的是，研究者所设计的计算分析手段能够自动快速运行，因此，这些方法能够很容易地应用于未来的疾病爆发，但不幸的是，由于人类对动物自然栖息地的不断干扰，如今病毒爆发的案例也越来越普遍。

为了保护动物及人类免受COVID-19感染的风险，我们还需要对更多动物开展更大规模的监测，特别是宠物和农场动物，以便在病例或动物群落可控的条件下及时发现病例并进行干预。而同样重要的是，在与动物接触时人类一定要采取卫生措施，从而减少疾病的接触传播风险。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Lam, S.D., Bordin, N., Waman, V.P. et al. SARS-CoV-2 spike protein predicted to form complexes with host receptor protein orthologues from a broad range of mammals. Sci Rep 10, 16471 (2020). doi：10.1038/s41598-020-71936-5

https://www.nature.com/articles/s41598-020-71936-5

https://news.bioon.com/article/6779474.html