久久99国产精品尤物-国产高清色播视频免费看-男生肌肌往女人桶爽视频-精品国产-91PORNY九色|www.jqdstudio.net

您好!今天是:2025年-7月12日-星期六

|  站內(nèi)搜索:
2015年的“嵌合病毒”論文做了什么?這才是真相
點(diǎn)擊:16519  作者:NK    來(lái)源:我是科學(xué)家iScientist   發(fā)布時(shí)間:2020-02-12 11:07:09

 

       新冠病毒爆發(fā)以來(lái),不少人懷疑其出自人為改造,其中一個(gè)焦點(diǎn),就是2015年《自然·醫(yī)學(xué)》上發(fā)表的一篇論文(中國(guó)科學(xué)家石正麗教授為作者之一),論文里提到研究者構(gòu)建了一種類似于SARS嵌合病毒,發(fā)現(xiàn)這種病毒可以感染人的細(xì)胞[1]

 

2015年刊登在《自然·醫(yī)學(xué)》上的論文:《一個(gè)類似SARS的蝙蝠冠狀病毒群顯示了人類感染的可能性》| Nature.com

然而,國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)此已迅速做出回應(yīng),表明論文中的嵌合病毒和新冠病毒并無(wú)關(guān)聯(lián)。那么,科學(xué)家當(dāng)年究竟為什么要做這項(xiàng)研究?改造病毒的真正意義又是什么?這些還要從冠狀病毒的特殊性說(shuō)起。

冠狀病毒門(mén)路

病毒進(jìn)入細(xì)胞前,都需要先用自帶的鑰匙打開(kāi)細(xì)胞膜表面特定的鎖——某個(gè)受體蛋白,讓細(xì)胞誤以為有營(yíng)養(yǎng)物送上門(mén),主動(dòng)吞下病毒。不同細(xì)胞上的鎖各有不同,大多數(shù)病毒必須找到自己專屬的那道門(mén)才進(jìn)得去細(xì)胞。所以,細(xì)胞上的決定了病毒感染的范圍。

 

細(xì)胞表面各種各樣的鎖(受體),決定了病毒的感染范圍 | 圖蟲(chóng)創(chuàng)意

許多只掛特定的細(xì)胞上,這會(huì)限制相應(yīng)病毒感染的途徑。比如HIV,它要打開(kāi)的鎖主要是人免疫細(xì)胞上的表面抗原分化簇4受體蛋白(簡(jiǎn)稱CD4蛋白)。

帶有CD4的免疫細(xì)胞主要分布在血液和淋巴系統(tǒng)內(nèi)。這使得HIV只能通過(guò)血液、母嬰或性等有限途徑傳播。另外,CD4受體蛋白是靈長(zhǎng)類動(dòng)物所獨(dú)有的,因此其他動(dòng)物對(duì)HIV不易感,也就很難在不同的物種間互相傳播。

而對(duì)于SARSMERS2019-nCoV這類冠狀病毒來(lái)說(shuō),進(jìn)入細(xì)胞就方便多了:它們要找到的鎖是血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2(簡(jiǎn)稱ACE2蛋白)。ACE2分布廣泛,暴露的粘膜細(xì)胞(呼吸道、消化道,甚至眼結(jié)膜)均是潛在的感染對(duì)象,這決定了SARSMERS2019-nCoV可以通過(guò)接觸、飛沫等途徑來(lái)傳播,因此能在人群中迅速傳播和爆發(fā)。

 

冠狀病毒是一類RNA病毒 | WHO

而且,ACE2蛋白不僅人有,絕大部分哺乳動(dòng)物都有,而且結(jié)構(gòu)很相似。如人和小鼠的ACE2蛋白一致性是83%,和豬是82%,和蝙蝠則是80%,這就為病毒在不同物種間的傳播埋下了伏筆。

病毒串門(mén)的天時(shí)地利人和

有了相似的門(mén)鎖,冠狀病毒就有了打開(kāi)其他動(dòng)物細(xì)胞大門(mén)的天時(shí),接下來(lái)要做的,就是改造鑰匙,提升感染能力和致病力,創(chuàng)造地利。怎么實(shí)現(xiàn)呢?答案是:基因突變

首先我們要知道,病毒復(fù)制過(guò)程中產(chǎn)生的突變是完全隨機(jī)的,基因組的任何位置上發(fā)生突變都不奇怪。而且,相比DNA病毒,RNA病毒的突變頻率更高,它們進(jìn)入細(xì)胞后會(huì)揮舞起自帶的仙女棒”——RNA聚合酶(這是一個(gè)易導(dǎo)致高突變的RNA復(fù)制機(jī)器),在感染細(xì)胞后一邊復(fù)制一邊變大變小變漂亮。包括SARSMERS2019-nCoV在內(nèi)的冠狀病毒,就是這樣的RNA病毒。

 

RNA病毒自帶變身仙女棒

既然突變是沒(méi)有方向的隨機(jī)事件,要進(jìn)化出適應(yīng)新物種的鑰匙,概率其實(shí)并不高。多數(shù)時(shí)候,這樣的嘗試都會(huì)失敗。病毒在新宿主體內(nèi)初來(lái)乍到,不適應(yīng)新環(huán)境,感染效率不夠高,也隨時(shí)可能被宿主體內(nèi)巡邏的免疫細(xì)胞消滅。新宿主不會(huì)有任何癥狀,甚至有可能在宿主無(wú)法察覺(jué)的情況下對(duì)動(dòng)物病毒產(chǎn)生了免疫。

這時(shí)候就還需要一些人和只要病毒有足夠多的機(jī)會(huì)接觸新宿主,反復(fù)碰運(yùn)氣,總有一天能遇到某個(gè)免疫力不太強(qiáng)的宿主,獲得了足夠的時(shí)間來(lái)產(chǎn)生一些能提高對(duì)新宿主的感染效率的突變——那么,這個(gè)病毒就有可能大力出奇跡,磨出一把開(kāi)啟新物種門(mén)鎖的鑰匙,搖身一變成為流行病的主角。

 

這話雖然魯迅沒(méi)說(shuō)過(guò),但道理沒(méi)錯(cuò)

因此,那些離接觸到動(dòng)物病毒最近的人(例如頻繁接觸野生動(dòng)物的獵人、屠夫、廚師和貪嘴的食客),是最容易幫助病毒串門(mén)的。可能一次兩次沒(méi)事、十次八次也沒(méi)事,但成百上千次接觸后,就保不住某一次讓病毒成功出道。2003年爆發(fā)的SARS,零號(hào)病人就是一位廚師。

怎樣判斷病毒的傳播途徑?

分析病毒傳播的來(lái)龍去脈,依靠的是病毒基因組序列的差異。

不同動(dòng)物身上的冠狀病毒,在進(jìn)化上都具有共同祖先。在曠日持久的病毒-宿主大戰(zhàn)中,病毒自發(fā)而隨機(jī)地產(chǎn)生突變,每代病毒都繼承了前代已有的突變,并在此基礎(chǔ)上繼續(xù)產(chǎn)生新的突變。因此,兩個(gè)病毒的基因組序列相似度越高,它們之間的親緣關(guān)系就越近。在假設(shè)基因突變是自發(fā)、隨機(jī)且頻率固定的前提下,如果我們觀測(cè)到動(dòng)物ABC身上的冠狀病毒,兩兩之間都有10個(gè)獨(dú)立的基因位點(diǎn)互不相同,則我們可以認(rèn)為它們是各自獨(dú)立進(jìn)化的。而若動(dòng)物C身上的冠狀病毒和動(dòng)物D的之間只有3個(gè)位點(diǎn)。動(dòng)物D的和動(dòng)物E的只差1個(gè)位點(diǎn)。則我們可以認(rèn)為在短時(shí)間里病毒發(fā)生了由CD再到E的跨物種傳播。

SARS病毒為例,與它親緣關(guān)系最近的是來(lái)自于果子貍的冠狀病毒,其次是中華菊頭蝠來(lái)源的冠狀病毒。正是由此,研究者確定了中華菊頭蝠-果子貍-的傳播途徑;而它們和MERS的親緣關(guān)系,都要遠(yuǎn)得多。

 

冠狀病毒的進(jìn)化關(guān)系 | 參考文獻(xiàn)[2]

不過(guò),這樣的分析,是在流行病爆發(fā)之后追查原因得到的。知彼知己才能防患于未然,怎么樣才能提前知曉冠狀病毒是否還會(huì)爆發(fā)?我們能否通過(guò)SARSMERS等積累下來(lái)的應(yīng)對(duì)策略、治療方案、研發(fā)的疫苗和藥物應(yīng)對(duì)未來(lái)潛在的新疫情?這些問(wèn)題只有通過(guò)嚴(yán)格防護(hù)下的生物試驗(yàn)才能一一解答。而2015年發(fā)表的這篇論文,正是這些試驗(yàn)當(dāng)中的一個(gè)。

蝙蝠預(yù)警與嵌合體病毒研究

蝙蝠可以長(zhǎng)期攜帶冠狀病毒卻不會(huì)發(fā)病,這為病毒積累各種各樣的突變提供了絕佳的溫床。除了單個(gè)基因位點(diǎn)的突變外,不同冠狀病毒之間還有可能自發(fā)隨機(jī)地產(chǎn)生重組,即兩種或多種冠狀病毒各自取一段基因組裝在一起,形成新的冠狀病毒(同類病毒才能重組,不同類型病毒,如把HIV和冠狀病毒放在一起,不會(huì)誕生出新病毒)。

2003年的SARS2014年的MERS爆發(fā),為人們敲了警鐘:蝙蝠身上的冠狀病毒極有可能再次引發(fā)新的冠狀病毒疫情。我們需要搞清楚,蝙蝠來(lái)源的病毒是如何感染人的?又能否通過(guò)現(xiàn)有的策略預(yù)防新病毒?就此,科研人員用SARS病毒,以及野生蝙蝠來(lái)源的與SARS親緣關(guān)系最近的冠狀病毒SHC014展開(kāi)了測(cè)試。

 

蝙蝠身上的冠狀病毒極有可能再次引發(fā)新的冠狀病毒疫情 | ECOHEALTH ALLIANCE

SARS對(duì)于人的氣管上皮細(xì)胞以及小鼠都具有很高的感染效率,對(duì)于小鼠的致病力也很強(qiáng)。

研究發(fā)現(xiàn)蝙蝠來(lái)源的SHC014,也可以感染人細(xì)胞和小鼠。但是較之于SARS,感染的效率就低得多了,也不會(huì)表現(xiàn)出任何病征。

然后,研究人員把SARS的鑰匙部件(刺突糖蛋白)置換成了SHC014的,構(gòu)建出一個(gè)類SARS嵌合體病毒,發(fā)現(xiàn)其感染人細(xì)胞和小鼠的能力與正版SARS基本一致。

但感染能力一樣并不代表致病力一樣。進(jìn)一步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),用SARS感染10周齡的小鼠(相當(dāng)于人的青年),小鼠病征嚴(yán)重,體重降低迅速,并在4天內(nèi)全部死亡;而用嵌合體病毒感染,小鼠只是體重降低10%,并不會(huì)死亡。在12月齡小鼠(相當(dāng)于人的老年)上的試驗(yàn)同樣發(fā)現(xiàn),相比于SARS,嵌合體病毒的致病力更弱

這說(shuō)明,由于攜帶著蝙蝠來(lái)源的刺突糖蛋白,嵌合體病毒不能完全適應(yīng)新宿主。

如果蝙蝠的冠狀病毒之間發(fā)生重組,形成了一種新的冠狀病毒,我們能用現(xiàn)有的方法來(lái)對(duì)付它嗎?

 

我們能用現(xiàn)有方法對(duì)付新的冠狀病毒嗎 | 圖蟲(chóng)創(chuàng)意

預(yù)防病毒感染最有效的方法之一就是疫苗。但疫苗的研發(fā)速度在半年到數(shù)年間,而RNA病毒的善變,往往讓疫苗的研發(fā)跟不上趟(這也是為什么我們能夠通過(guò)研發(fā)疫苗徹底消滅天花,卻至今沒(méi)能消滅HIV和流感)。研究人員通過(guò)測(cè)試也發(fā)現(xiàn),把之前依照SARS刺突糖蛋白設(shè)計(jì)的疫苗注射給小鼠,無(wú)法讓小鼠免遭嵌合病毒的感染。

接下來(lái)研究人員又換了一個(gè)思路:既然嵌合體病毒的致病力很弱,那是否能把它作為一個(gè)弱毒活疫苗來(lái)免疫動(dòng)物,預(yù)防致病力更強(qiáng)的SARS感染呢?

這么一試發(fā)現(xiàn)還真的可以!嵌合體病毒免疫過(guò)的青年小鼠,即使感染了致死劑量的SARS病毒,也全都存活下來(lái)了;而在老年組的試驗(yàn)中,少數(shù)老年鼠在用嵌合體病毒免疫時(shí)就死了,但挺過(guò)去的老年鼠也都具有了抵御SARS感染的能力。

根據(jù)這項(xiàng)研究我們可以獲知:

1.蝙蝠的冠狀病毒除了可以通過(guò)中間宿主傳播給人以外,有些還可能直接傳給人。只不過(guò)蝙蝠病毒的刺突糖蛋白不能充分適應(yīng)人的細(xì)胞,所以病毒在最初的感染者身上可能沒(méi)有任何癥狀。

2.病毒無(wú)時(shí)不刻都在高頻率的突變著,只要給它足夠的時(shí)間空間,一不小心產(chǎn)生了那個(gè)恰到好處的突變,就可能爆發(fā)流行病。

3.我們當(dāng)下?lián)碛械囊呙绾涂贵w,可能無(wú)法有效地預(yù)防或治療新出現(xiàn)的冠狀病毒。

因此,減少和野生動(dòng)物的接觸,是目前降低新型病毒爆發(fā)最直接、最有效的手段

 

就在新冠肺炎疫情流行的當(dāng)下,仍有商販在非法出售野生動(dòng)物 | 央視新聞微博

關(guān)于這項(xiàng)研究的其他疑問(wèn)

01

2019-nCoV是改造病毒的泄漏嗎?

不可能。

此觀點(diǎn)近期甚囂于塵上,但實(shí)則是無(wú)稽之談。從生物學(xué)的角度來(lái)講,改造病毒的基礎(chǔ)是已知病毒的完整基因組序列。現(xiàn)在的生物技術(shù),還沒(méi)有高明到可以憑空創(chuàng)造出一種全新的病毒,只能將已知的病毒元件進(jìn)行組合。這樣構(gòu)建出來(lái)的嵌合體病毒,有一部分會(huì)與母本病毒高度相似。

2019-nCoVSARS的基因組一致性只有79.5%2019-nCoV29000多個(gè)核苷酸,要從SARS病毒出發(fā),改變其中5900多個(gè)分布在不同位置的核苷酸,造出個(gè)新病毒——這樣的改造,目前的生物技術(shù)還做不到。

 

目前生物技術(shù)還不能憑空創(chuàng)造新病毒 | 圖蟲(chóng)創(chuàng)意

從蝙蝠的糞便中發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒RaTG13,與2019-nCoV更加相似,基因組一致性是96%。但即便如此,也有1100多個(gè)分布獨(dú)立的核苷酸是不同的,生物技術(shù)同樣難以實(shí)現(xiàn)改造。根據(jù)對(duì)冠狀病毒RNA的自然突變速度估計(jì),從RaTG13突變到2019-nCoV,可能需要數(shù)十年的時(shí)間。蝙蝠和人之間,很可能還存在中間宿主(近期有研究提出中間宿主可能是穿山甲)。

02

科學(xué)家為什么要改造病毒?

改造病毒聽(tīng)起來(lái)很危險(xiǎn),但事實(shí)上,改造病毒以及使用改造病毒感染細(xì)胞是現(xiàn)代生物學(xué)研究中常規(guī)、必須且重要的工作

而且并非所有的病毒研究都必須在安全等級(jí)最高的P4級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。

例如,想要操作專殺細(xì)菌的噬菌體病毒僅需要P2級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室即可,因?yàn)槭删w根本不可能感染人或動(dòng)物,它的眼中只有細(xì)菌。而改造噬菌體病毒能夠幫助我們應(yīng)對(duì)未來(lái)超級(jí)耐藥細(xì)菌導(dǎo)致的感染性疾病。

 

改造噬菌體或可幫助人類抵應(yīng)對(duì)級(jí)細(xì)菌感染 | 圖蟲(chóng)創(chuàng)意

腺相關(guān)病毒同樣是一類僅需要在P2級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室即可進(jìn)行操作的病毒。腺相關(guān)病毒是細(xì)胞生物學(xué)研究中最常用的工具之一,常作為一種基因載體來(lái)使用,將需要的基因功能導(dǎo)入目的細(xì)胞中。腺相關(guān)病毒還被用作基因治療的載體之一,讓它攜帶基因編輯工具后注射到病人體內(nèi),已被用于糾正多種單基因突變導(dǎo)致的遺傳病。

 

通過(guò)基因治療,讓患有杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥(一種遺傳病,患兒會(huì)在成年前痛苦死去)的孩子擁有了正常的生活 | 仇子龍

你可能猜不到,HIV病毒的操作也僅需要P2級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室即可進(jìn)行,因?yàn)?span lang="EN-US">HIV病毒的傳播途徑有限。并且HIV病毒也已被改造成為一種失去了復(fù)制能力的慢病毒載體,也廣泛的應(yīng)用在細(xì)胞生物學(xué)研究中。

更重要的是,研發(fā)疫苗同樣也需要先在實(shí)驗(yàn)室中能夠培養(yǎng)出新的病毒,并對(duì)其進(jìn)行改造,失活其致病力和復(fù)制能力,才能用作安全的疫苗來(lái)使用。如果我們不去研究和改造這些病毒,又如何能制作出解藥?

在未來(lái)的某一天,冠狀病毒還有可能卷土重來(lái),但經(jīng)歷了SARSMERS以及2019-nCoV,為我們留下了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),也為人類與病毒的下一場(chǎng)博弈增加了籌碼。

參考文獻(xiàn):

[1] Menachery V D , Yount B L , Debbink K , et al. A SARS-like cluster of circulating bat coronaviruses shows potential for human emergence[J]. Nature medicine, 2015, 21(12):1508-1513.

[2] https://www.sciencemag.org/news/2020/01/mining-coronavirus-genomes-clues-outbreak-s-origins

責(zé)任編輯:向太陽(yáng)
特別申明:

1、本文只代表作者個(gè)人觀點(diǎn),不代表本站觀點(diǎn),僅供大家學(xué)習(xí)參考;

2、本站屬于非營(yíng)利性網(wǎng)站,如涉及版權(quán)和名譽(yù)問(wèn)題,請(qǐng)及時(shí)與本站聯(lián)系,我們將及時(shí)做相應(yīng)處理;

3、歡迎各位網(wǎng)友光臨閱覽,文明上網(wǎng),依法守規(guī),IP可查。

內(nèi)容 相關(guān)信息

  • 2015年的“嵌合病毒”論文做了什么?這才是真相

    2020-02-12
  • 熱點(diǎn)排行
  • 一周
  • 一月
  • 半年
  • 建言點(diǎn)贊
  • 一周
  • 一月
  • 半年
  • 圖片新聞

    友情鏈接
  • 186導(dǎo)航
  • 紅旗文稿
  • 人大經(jīng)濟(jì)論壇
  • 光明網(wǎng)
  • 宣講家網(wǎng)
  • 三沙新聞網(wǎng)
  • 西征網(wǎng)
  • 四月網(wǎng)
  • 法律知識(shí)大全
  • 法律法規(guī)文庫(kù)
  • 最高人民法院
  • 最高人民檢察院
  • 中央紀(jì)委監(jiān)察部
  • 共產(chǎn)黨新聞網(wǎng)
  • 新華網(wǎng)
  • 央視網(wǎng)
  • 中國(guó)政府網(wǎng)
  • 中國(guó)新聞網(wǎng)
  • 全國(guó)政協(xié)網(wǎng)
  • 全國(guó)社科辦
  • 全國(guó)人大網(wǎng)
  • 中國(guó)軍網(wǎng)
  • 中國(guó)社會(huì)科學(xué)網(wǎng)
  • 人民日?qǐng)?bào)
  • 求是理論網(wǎng)
  • 人民網(wǎng)
  • 備案/許可證編號(hào):京ICP備15015626號(hào)-1 昆侖策研究院 版權(quán)所有 舉報(bào)郵箱:kunlunce@yeah.net
    攜趣HTTP代理服務(wù)器