沙特阿拉伯单峰驼中MERS-CoV与Alpha-CoV宏基因组组装基因组分析揭示人畜共患病传播风险

【字体: 时间:2025年07月22日 来源:Journal of Industrial Information Integration 10.4

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  本研究针对中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)在单峰驼中的潜在人畜共患风险,采用宏基因组测序技术分析了来自苏丹和吉布提的40头骆驼鼻拭子样本。研究人员成功组装出近完整基因组(99.9%)的α冠状病毒229E(SIAU MAG01/03)和MERS-CoV(SIAU MAG02),发现骆驼α冠状病毒与人类229E毒株形成独立进化分支,证实非洲进口骆驼携带WHO重点关注的MERS-CoV,为跨物种传播预警提供分子证据。

  

在新冠疫情阴影尚未消散的当下,中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)仍被世界卫生组织列为最危险的潜在流行病威胁之一。这种致命病毒的自然宿主——单峰驼,与人类密切接触的历史可追溯至数千年前,如今随着现代畜牧业发展,每年有数百万头骆驼从非洲向中东地区流通。令人担忧的是,科学研究显示骆驼携带的α冠状病毒229E可能是人类感冒病毒的祖先,而MERS-CoV更已造成全球2600多例感染,死亡率高达36%。这种病毒如何在物种间跳跃?非洲进口骆驼是否携带新型变异株?这些问题成为悬在公共卫生领域的达摩克利斯之剑。

King Abdulaziz University的研究团队在《Journal of Industrial Information Integration》发表的最新研究,通过前沿的宏基因组学技术揭开了这一谜团。研究人员对来自苏丹和吉布提的40头单峰驼鼻拭子进行深度测序,采用创新的样本池策略(将样本按性别和来源分为4个混合池),结合Illumina MiSeq平台的300bp双端测序技术。通过Genome Detective和CZ ID双重生物信息学流程,先去除骆驼宿主基因序列,再使用metaSPAdes进行基因组组装,最终获得99.9%完整度的病毒基因组。

研究结果部分显示:在"基因组覆盖度与系统发育分析"中,从苏丹雌性骆驼池中获得的MERS-CoV基因组(SIAU MAG02)与中东地区人源和骆驼源毒株相似度达99.87%,证实非洲进口骆驼携带的病毒与流行株高度同源。更引人注目的是,研究人员首次从同一批样本中组装出骆驼α冠状病毒229E的两个变体(SIAU MAG01/03),其与人类229E病毒基因组相似度仅92%,却在进化树上形成独立分支,暗示骆驼可能是这类病毒的天然储存库。

"骆驼副流感病毒3型的发现"章节披露,苏丹雄性骆驼池中检测到新型PIV3病毒(SIAU MAG04),其基因组结构与牛副流感病毒3型相似度达85.5%,但与阿联酋骆驼株亲缘性更高(98.3%)。这一发现完善了呼吸道病毒在骆驼中的多样性图谱,提示跨物种传播可能通过畜牧业活动加剧。

讨论部分强调,这项研究首次系统描绘了非洲进口单峰驼携带的呼吸道病毒谱系。特别值得注意的是,尽管MERS-CoV在骆驼中广泛流行(全球血清阳性率77.5%),但非洲毒株与中东流行株存在显著遗传差异,这可能解释为何非洲人类感染病例较少。研究人员警告,骆驼α冠状病毒229E的独立进化分支表明,这类病毒正在骆驼群体中持续演化,可能孕育出具有跨种传播能力的新变种。

该研究的临床意义在于建立了基于宏基因组学的骆驼病毒监测新范式。通过一次测序即可同时检测已知病原和未知病毒,相比传统PCR方法更适用于新发传染病预警。随着全球骆驼贸易量增长,这项研究为制定基于分子流行病学的跨境检疫政策提供了科学依据,也为开发广谱冠状病毒疫苗指明了新靶点。正如作者所言:"认识这些看不见的敌人,是人类防范下一次疫情冲击的第一步。"

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