首页 »

中国科学家解析脊椎动物RNA病毒“诠释”生命起源进化 成果今刊于《自然》

2019/9/19 23:41:17

中国科学家解析脊椎动物RNA病毒“诠释”生命起源进化 成果今刊于《自然》

 

生命起源进化,中国科学家提供了更有力研究:中国疾病预防控制中心传染病所研究员、复旦大学附属上海市公共卫生临床中心兼职教授张永振所带领的研究团队,在脊椎动物RNA病毒的发现、遗传与进化上实现突破性研究成果。相关研究成果于今天在《自然》杂志上以研究论文形式发表。业内专家分析,研究对解析病毒的多样性与遗传进化具有广泛意义,改变了科学家之前对病毒圈的认识。

 

目前,人类对脊椎动物RNA病毒多样性及其进化史的认识,很大程度上局限在哺乳类、鸟类这两种宿主。近年来,研究团队利用宏转录组学技术,建立了能筛查各类病毒的病原体筛查体系。这一筛查体系的建立,为探索病毒圈这个“神秘黑洞”打造高灵敏度探测器,能帮助探测病毒圈中已知与未知的病毒(尤其生命科学中的暗物质)。截至2017年底,张永振教授领衔的研究团队,已发现1600余种全新的病毒,包括新种、新属、新科,甚至新的病毒目,成为全球发现全新病毒最多的研究团队。

 

专家介绍:研究在我国陆地、江河、湖泊、海洋,采集到了186种脊椎动物标本,包括头索纲(文昌鱼),无颌纲(无颌鱼),软骨鱼纲(软骨鱼),辐鳍鱼亚纲(辐鳍鱼), 肉鳍鱼亚纲(肺鱼),两栖纲(蛙,蝾螈,蚓螈)和爬行纲(蛇,蜥蜴,龟)等,借助“病毒探测器”,从上述脊椎动物中发现214种全新RNA病毒。新发现病毒覆盖了已知的能感染脊椎动物(主要是包括人类在内的哺乳动物)所有RNA病毒科,其中有能引起人类重大疾病的病毒科(如流感病毒、引起严重出血热与脑炎的沙粒病毒科、引起埃博拉病毒病毒的丝状病毒科、引起肾综合征出血热的汉坦病毒科等)。

 

研究同时揭示,部分新发现病毒与已知RNA病毒差异很大,按照当前世界病毒分类委员会所制定的分类标准,可定义为“新的病毒科”。在低等脊椎动物中,新发现病毒表现出与其在哺乳动物中相似的组织嗜性(如,新发现的丙型肝炎类病毒主要存于肝脏中)。这些研究结果提示此类病毒类群的古老性。此外,从病毒基因组结构来看,新发现的脊椎动物病毒基因组结构比之前观察到的更多样,其中部分可能代表了病毒进化历史中的“祖先”。例如,在辐鳍鱼中新发现的博尔纳病毒科、丝状病毒科“成员”,都具有比这两个病毒科“现已知成员”更久远、更古老的进化历史。这说明RNA病毒与其宿主进化历史都起源于海洋,也即,RNA病毒与脊椎动物宿主之间有亿万年的共进化历史。

 

团队新发现的病毒,极大填补了病毒学知识的空白,颠覆现有病毒分类规则体系,揭示了RNA病毒的遗传进化规律,由此重新定义了脊椎动物RNA病毒圈。上述研究结果,为揭示生命起源进化提供了新依据。

 

鉴于团队在病毒学研究上所取得突出成就,今年3月8日,张永振团队就病毒圈的多样性、病毒基因组的进化机制、病毒与动物宿主(包括人类)间的相互作用,应邀在《细胞》杂志上发表评论文章,评述该研究领域近年来所取得的成就、存在的问题,以及今后研究所面临的主要挑战与发展方向。据悉,这也是该期刊首次邀请中国科学家发表评论文章。早在2016年,研究团队在无脊椎动物RNA病毒的发现与遗传进化规律研究实现重大突破时,已在《自然》上发表长篇研究性论文。

 

随着社会经济快速发展、生态地理环境不断变化,人类生活方式及行为模式的改变(尤其海洋存在大量引起人类疾病近亲的病毒),新发现病毒与未知病毒引起人类新发突发传染病的风险不容忽视,避免引发诸如SARS、艾滋病、埃博拉病毒病等灾难。为此,复旦大学附属上海市公共卫生临床中心将借助于团队的微生物发现与鉴定能力,助力传染病病原体的临床诊断,提高我国乃至世界对新发突发传染病与不明原因传染病的精准治疗。