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日本南部小菊头蝠携带的sarbecovirus遗传多样性研究揭示冠状病毒生态学新见解
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:Virology Journal 4
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本研究针对日本南部小菊头蝠(Rhinolophus cornutus)种群中sarbecovirus的分布空白,通过病毒分离、全基因组测序和ACE2受体结合实验,发现9株具有区域特异性遗传特征的病毒株。关键发现包括:S蛋白RBD结构域缺失导致对人ACE2(hACE2)的低亲和性,Vero-RcACE2细胞依赖性复制特性,以及叙利亚仓鼠模型中的非致病性,为评估蝙蝠源冠状病毒跨种传播风险提供了重要基线数据。
在COVID-19大流行后,蝙蝠作为冠状病毒天然宿主的重要性备受关注。尽管日本东部已报道过蝙蝠携带的sarbecovirus(SARS相关冠状病毒),但占日本国土面积30%的南部地区仍属研究空白。更关键的是,这些病毒是否具备像SARS-CoV-2那样利用人类ACE2受体入侵细胞的能力,直接关系到公共卫生风险评估。Kagoshima University等机构的研究人员通过系统性监测,首次揭示了日本南部蝙蝠种群中sarbecovirus的遗传特征和潜在人畜共患风险,相关成果发表于《Virology Journal》。
研究采用三大关键技术:1) 2022-2025年在鹿儿岛和熊本县洞穴采集133份口腔拭子,通过Vero-RcACE2细胞培养分离病毒;2) 结合Nanopore和Illumina双平台测序获得全长基因组;3) 采用叙利亚仓鼠感染模型评估跨种传播潜力,同步进行血清学检测(ELISA和微量中和试验)。
研究结果
sarbecovirus的分离与特征
从9只健康蝙蝠中分离到病毒,电镜显示典型冠状病毒形态。值得注意的是,2022年鹿儿岛株间基因组差异达2.57%,而2025年熊本株差异扩大至3.64%,表明南部日本存在高于预期的病毒多样性。
遗传多样性分析
系统发育树显示所有分离株形成独立分支,与东部日本株Rc-mk2的核苷酸相似性仅92.25-93.59%。ORF8基因的普遍缺失(除Bat25-27/44外)提示该区域可能影响病毒免疫逃逸能力。
hACE2受体利用限制
S蛋白RBD区域存在9-11个氨基酸缺失(特别是G447),与不能结合hACE2的蝙蝠冠状病毒特征一致。体外实验证实病毒仅能在表达蝙蝠ACE2(Vero-RcACE2)的细胞中复制,无法感染普通Vero细胞。
动物模型验证
与SARS-CoV-2感染组相比,CoV/Bat54感染的仓鼠既无体重下降(图6A),也未产生中和抗体(图6B/C),证实其跨种传播能力有限。
结论与意义
该研究首次绘制了日本南部蝙蝠sarbecovirus的遗传图谱,揭示出三大特征:1) 地理隔离导致的独特进化分支;2) RBD结构变异形成的宿主限制性;3) ORF8缺失可能的毒力衰减作用。尽管当前分离株显示低人畜共患风险,但研究者强调这些病毒仅代表"冰山一角"——蝙蝠种群中可能潜伏着更多未被发现的冠状病毒变体。持续监测对预警新型人兽共患病至关重要,特别是考虑到九州岛与东亚蝙蝠种群的生态联系。这项研究为理解冠状病毒在自然宿主中的适应性进化提供了关键数据,也为区域性的传染病防控策略制定提供了科学依据。
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