研究人员发现COVID-19病毒高度适应人类——确切起源仍然是个谜
使用计算机模型研究导致COVID-19大流行的病毒SARS-CoV-2的科学家们发现，这种病毒最适合感染人类细胞，而不是蝙蝠或穿山甲细胞，这再次引发了对其起源的质疑。
在《自然》杂志《科学报告》上发表的一篇论文中，澳大利亚科学家描述了他们如何在大流行初期使用 SARS-CoV-2 病毒形式的高性能计算机模型来预测其感染人类和一系列疾病的能力。 12 种家养和外来动物。
“人类表现出最强的尖峰结合，这与对病毒的高度易感性一致，但如果动物是人类感染的最初来源，那就太令人惊讶了。” ——大卫温克勒教授，拉筹伯大学
他们的工作旨在帮助确定可能在将蝙蝠病毒传播给人类方面发挥作用的任何中间动物载体，并了解猫和狗等伴侣动物以及牛、羊等商业动物的易感性所带来的任何风险，猪和马。
来自弗林德斯大学和拉筹伯大学的科学家们使用来自 12 个动物物种的基因组数据，精心构建了每个物种关键 ACE2 蛋白受体的计算机模型。然后使用这些模型计算 SARS-CoV-2 刺突蛋白与每个物种的 ACE2 受体的结合强度。
令人惊讶的是，结果表明 SARS-CoV-2 与人类细胞上的 ACE2 结合比任何受试动物物种（包括蝙蝠和穿山甲）都更紧密。如果测试的动物物种之一是起源，通常预计它会显示出与病毒的最高结合。
弗林德斯大学尼古拉·彼得罗夫斯基教授。来源：弗林德斯大学
拉筹伯大学教授大卫温克勒说：“人类表现出最强的尖峰结合，这与病毒的高度易感性一致，但如果动物是人类感染的最初来源，那就太令人惊讶了。”
该研究结果最初发布在 ArXiv 预印本服务器上，现已经过同行评审并发表在《科学报告》（Springer Nature）上。
“计算机模型发现病毒与蝙蝠 ACE2 蛋白结合的能力相对于其结合人体细胞的能力较差。这反对病毒直接从蝙蝠传播给人类。因此，如果病毒有天然来源，它只能通过尚未发现的中间物种传播给人类，”弗林德斯大学附属教授尼古拉·彼得罗夫斯基说。
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澳大利亚拉筹伯大学的 David Winkler 教授。来源：拉筹伯大学
该团队的计算机模型显示，SARS-CoV-2 病毒还与穿山甲的 ACE2 结合相对较强，穿山甲是一种罕见的外来食蚁兽，在东南亚一些地区发现，偶尔用作食物或传统药物。温克勒教授说，穿山甲在研究观察的所有动物中表现出最高的尖峰结合能——明显高于蝙蝠、猴子和蛇。
“虽然一些科学家在大流行初期错误地认为他们在穿山甲中发现了 SARS-CoV-2，但这是由于误解，这一说法很快被撤回，因为他们描述的穿山甲冠状病毒的遗传相似性不到 90% SARS-CoV-2，因此不可能是它的祖先，”彼得罗夫斯基教授说。
然而，这项研究和其他研究表明，穿山甲冠状病毒刺突蛋白结合 ACE2 的特定部分与 SARS-CoV-2 刺突蛋白几乎相同。
“这种几乎相同的刺突蛋白的共享几乎可以肯定地解释了为什么 SARS-CoV-2 与穿山甲 ACE2 结合得如此之好。穿山甲和 SARS-CoV-2 刺突蛋白可能通过趋同进化、病毒之间的基因重组或通过基因工程进化出相似性，目前尚无区分这些可能性的方法，”彼得罗夫斯基教授说。
“总的来说，抛开有趣的穿山甲 ACE2 结果不谈，我们的研究表明，COVID-19 病毒非常适合感染人类。”
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自 CRISPR 基因编辑革命开始以来，科学家们一直在努力利用该技术开发基因驱动器，以针对传播疟疾、登革热和其他威胁生命的疾病的按蚊和伊蚊等病原体传播蚊子进行基因驱动。
“我们还推断，一些家养动物，如猫、狗和牛，也可能容易感染 SARS-CoV-2，”Winkler 教授补充道。
关于病毒如何感染人类这一极其重要且悬而未决的问题，目前有两种主要解释。该病毒可能已通过尚未发现的中间动物（人畜共患起源）从蝙蝠传给人类，但仍不能排除它是从病毒学实验室意外释放的。需要进行彻底的科学、循证调查，以确定这些解释中的哪一个是正确的。
研究人员总结说，SARS-CoV-2 病毒如何以及在何处适应成为如此有效的人类病原体仍然是一个谜，并补充说，找到这种疾病的起源将有助于保护人类免受未来冠状病毒大流行的影响。