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为探究蝙蝠中流感病毒的相关问题,哥伦比亚科尔多瓦大学的研究人员对捕鱼蝠体内的甲型流感病毒展开研究,发现可能的新亚型 H18N12。该研究有助于了解 IAV 进化,推荐科研读者阅读,深入认识病毒奥秘。
在神秘的动物世界里,蝙蝠一直是个充满秘密的存在。它就像一个隐藏着无数病毒的 “神秘宝盒”,身上携带着各种各样的病毒,比如冠状病毒、 paramyxoviruses(副黏病毒)、filoviruses(丝状病毒) ,还有委内瑞拉马脑炎病毒和登革热病毒等。这些病毒有的已经让人类吃尽了苦头,所以科学家们一直紧紧盯着蝙蝠,对它进行严密的流行病学监测。
不过,在蝙蝠携带的众多病毒中,流感病毒的研究却有点 “掉队” 了。虽然鸟类身上的流感病毒已经被研究得比较透彻,但蝙蝠身上的流感病毒却一直没受到太多关注。直到后来,科学家们在蝙蝠身上发现了一些 “新面孔” 的流感病毒,像在危地马拉果蝠身上发现的 H17N10 亚型流感病毒,还有在秘鲁、玻利维亚和巴西蝙蝠身上找到的 H18N11 亚型流感病毒,甚至在埃及蝙蝠身上也检测到了类似禽源毒株的病毒。这些发现就像一个个小石子,在科研的湖面上激起了层层涟漪,让科学家们对流感病毒的起源有了新的猜测,也意识到研究蝙蝠作为流感病毒宿主的重要性,同时开始重新审视流感防控策略。
可是,关于蝙蝠身上流感病毒的很多问题还是谜团重重。比如,它们到底是从哪里来的?它们和其他动物身上的流感病毒有什么关系?为了揭开这些谜团,来自哥伦比亚科尔多瓦大学的研究人员在《Scientific Reports》期刊上发表了一篇名为《Characterization of an influenza A virus detected in the fishing bat Noctilio albiventris》的论文。通过研究,他们发现了一种可能是新亚型(H18N12)的流感病毒,这一发现对了解流感病毒的演化和传播有着重要意义。
研究人员在这项研究中用了不少技术方法。他们先是收集了蝙蝠的直肠样本,然后对样本进行 RNA 提取、纯化,再通过高通量测序技术得到病毒的基因序列。接着,运用生物信息学分析手段,对这些序列进行处理和研究,包括质量评估、序列比对等。另外,还利用了系统发育和进化分析方法,来研究病毒的进化关系;通过构建 3D 模型和分子对接技术,研究病毒蛋白的结构和功能 。
下面来看看具体的研究结果。
蝙蝠捕获、样本和测序分析
研究人员在哥伦比亚加勒比地区的四个城市,像 Talaigua Nuevo、Santa Ana 等,随机捕获了 159 只蝙蝠。这些蝙蝠来自不同的家族,有叶口蝠科、犬吻蝠科等。研究人员从它们身上采集了直肠样本,经过 RNA 测序后发现,只有来自 Talaigua Nuevo 的 4 只捕鱼蝠(Noctilio albiventris)的样本中,检测到了与正粘病毒科有关的序列。这就像是在大海捞针,终于找到了那根 “特别的针”。
基因组、系统发育和进化分析
研究人员对检测到的流感病毒 A / 捕鱼蝠 / 哥伦比亚 / 2023(A/bat/Colombia/23)进行分析,发现它的基因组和秘鲁记录的 H18N11 亚型序列相似度高达 93%,但各个基因片段的相似度有些差别,其中 N 蛋白基因的差异比较大。通过系统发育分析发现,A/bat/Colombia/23 的基因片段和在蝙蝠身上检测到的流感病毒关系密切,和禽源流感病毒则形成了不同的进化分支。而且,研究人员还发现,HA 基因片段可能是从经典的流感病毒株那里获得的,而 NA 基因片段来自新热带地区蝙蝠中流行的病毒株之间的相互作用。这就好比病毒在进化过程中进行了 “基因大交换”。
抗原结构和 N 蛋白的分子对接
研究人员分析了 N 蛋白的氨基酸序列,构建了它的 3D 结构模型。结果发现,这个 N 蛋白和秘鲁 H18N11 亚型的 N11 蛋白相比,在结构上有不少差异。特别是在假设的活性位点区域,有一些关键的突变,比如 K363R、T242K 等。这些突变让 A/bat/Colombia/23 的 N 蛋白和蝙蝠的 HLA - DR(MHC - II)之间产生了更强的相互作用。就好像给病毒装上了一个 “强力胶水”,让它能更好地和细胞结合。
综合研究结果和讨论部分来看,这次研究收获颇丰。研究人员在捕鱼蝠身上发现的这种流感病毒,它的基因序列在科学上是全新的。通过系统发育分析,发现它的多个基因片段和以往的流感病毒存在差异,这为研究病毒如何适应不同宿主提供了重要线索。而且,N 蛋白的分子差异十分显著,研究人员推测它可能代表了一个新的亚型 H18N12 。不过,这个新亚型的致病性还是个未知数,还需要进一步研究。
从更广泛的角度看,蝙蝠身上的流感病毒能和其他哺乳动物的 MHC - II 结合,这意味着它们存在跨物种传播的可能性,不能排除会引发新的流行病爆发。这次研究还发现,捕鱼蝠作为新的宿主被检测到携带流感病毒,而且它和水生生态系统有关,这让科学家们意识到水域可能是蝙蝠和鸟类之间病毒传播的 “秘密通道”。
总的来说,这项研究就像一把钥匙,为我们打开了了解蝙蝠身上流感病毒的新大门。它不仅丰富了我们对流感病毒基因组的认识,还让我们更加清楚地看到了病毒进化和传播的复杂过程。未来,还需要更多的研究来深入探索这些新发现的病毒,只有这样,才能更好地预防和控制可能出现的流感疫情,守护人类和动物的健康。