国内学者在 Nature 上背靠背发表两篇新型冠状病毒论文

前几天，公众号给大家推送了一篇稿件——《新型冠状病毒，科研人员是如何关注的》，在稿件中，作者归纳和阐述了新型冠状病毒爆发的这段时间以来国内外在该领域取得的一些进展。这才过去几天，昨天 Nature 期刊背靠背在线发表了国内学者两篇关于新型冠状病毒的研究，我们一起来看看。

第一篇论文的题目是《A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin》，通讯作者为中国科学院武汉病毒研究所的石正丽研究员。在这篇文章中，作者发现引发肺炎爆发的新型冠状病毒可能起源于蝙蝠。

研究背景：自 2002 年严重急性呼吸综合征（SARS）爆发以来，科学家们已经陆续发现多个能引发严重急性呼吸综合征的冠状病毒都来源于蝙蝠。先前的研究指出，这其中一些冠状病毒能感染人类。但是自 2019 年 12 月 12 日在中国武汉爆发能引起急性呼吸综合征的新型冠状病毒是否也起源于蝙蝠，目前还不清楚。

研究结果：为了探究这种新型冠状病毒的病原类型和来源，作者获得了 7 位肺炎患者（其中 6 位与华南海鲜市场相关）的支气管肺泡灌洗液。通过新一代宏基因组测序，作者发现来源于这 7 位肺炎患者体内的新型冠状病毒相似度高达 99.9%，这表明肺炎是由相同病毒引起的。根据测序结果，这种新型冠状病毒（2019-nCoV）的长度为 29891bp，其中有 79.5% 的序列和 SARS-CoV 相同，而且 2019-nCoV 包含复制酶区域的开放阅读框与 SARS-CoV 相似，这表明 2019-nCoV 和 SARS-CoV 属于相同种类。与此同时，作者还发现 2019-nCoV 全基因组与蝙蝠中一种冠状病毒具有 96.2% 的相似度，这表明 2019-nCoV 可能来源于蝙蝠。

在 2019-nCoV 爆发的初期，在医学上对病人的诊断指标为体温、CT 等指标，特异性很低，找到一种快速且简便的方法检测 2019-nCoV 对于肺炎疫情的控制至关重要。为此，作者根据 2019-nCoV 最特异的序列设计引物，发现可以通过荧光定量 PCR 这种分子手段进行检测。除此之外，作者还发现 2019-nCoV 患者血清中 IgG 和 IgM 表达也显著升高，这表明血清学检测也是判定 2019-nCoV 的重要指标。

接下来作者探究 2019-nCoV 感染机体的具体机制。先前有研究表明血管紧张素转换酶 II（ACE2）是 SARS-CoV 感染细胞的受体，作者猜想 2019-nCoV 是否也通过受体 ACE2 感染细胞。通过免疫荧光实验，作者发现除了鼠源 ACE2 外，其他来源的 ACE2 均能够作为 2019-nCoV 感染细胞的受体。

第二篇论文的题目是《A new coronavirus associated with human respiratory disease in China》，通讯作者为复旦大学张永振教授。在这篇文章中，作者发现在中国爆发的人类呼吸疾病是由一种新型冠状病毒引起的。

研究背景：近些年爆发的新型传染病，比如 SARS 和 Zika 都对人类的生命健康造成了巨大威胁。虽然科学家们在病毒学方面投入了大量研究，也取得了长足的进步，但是由于新病毒爆发的时间和地点都是随机的，因此，具有传染性的新型病毒往往会引发重大危害。自 2019 年 12 月份，在中国武汉发现严重的呼吸综合征，但这种疾病究竟是何种病毒引起的目前还不清楚。

研究结果：为了探究这种新爆发的严重的呼吸综合征的起因，作者收集了一个呼吸综合征患者的支气管肺泡灌洗液样本。通过宏基因组 RNA 测序，作者获得该新型病毒的基因组序列，全长为 29903bp。对该病毒的序列进行比对，作者发现该病毒属于冠状病毒科，因此，将之命名为 WH-Human-1  冠状病毒（即 2019-nCoV）。与此同时，作者发还发现 2019-nCoV 与蝙蝠中的一种 SARS 冠状病毒相似性高达 89.1%，这暗示 2019-nCoV 可能也来源于蝙蝠。

接下来作者探究 2019-nCoV 与其他冠状病毒之间的进化关系。根据非结构蛋白基因开放阅读框 1a 和 1b 以及主要的结构蛋白基因 S, E, M  和 N 核酸序列构建系统树，作者发现 2019-nCoV  和 SARS-CoV 一样同是 Sarbecovirus 的亚属。

2019-nCoV 感染人类的可能性如何呢？为了探究这个问题，作者比对了病毒的受体结合域序列（RBD），结果显示 2019-nCoV 与 SARS-CoVs 的 RBD 相似性为 73.8%-74.9%，这暗示两者的受体蛋白可能相同。随后通过三维蛋白质结构预测，作者发现 2019-nCoV 与 SARS-CoVs 的 RBD 空间结构也相似，这进一步表明 2019-nCoV 与 SARS-CoVs 共用同一个受体蛋白 ACE2。

总结这两篇文章可以看到，文章从测定病毒基因组序列开始，随后进行比对分析和系统树构建，发现 2019-nCoV 和 SARS-CoVs 有共同的来源——蝙蝠，也有共同的受体——ACE2。不仅为 2019-nCoV 感染人类提供证据，也让人们更加深入了解该病毒，为相关疫苗和药物的研发提供重要帮助。

作者：远方 

来源：微信公众号「科研讲坛」

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编辑： z翟某某    来源：科研讲坛