研究揭示:HKU5蝙蝠病毒可能只需一次突变即可感染人类,需密切监控
近日,发表在《自然通讯》杂志上的一项研究发现,与导致中东呼吸综合症冠状病毒(MERS-CoV)类似的蝙蝠病毒可能只需要一次小规模突变就能传染给人类,引起下一次大流行。这项研究由华盛顿州立大学、加州理工学院和北卡罗来纳大学的研究团队共同完成,重点关注了一类鲜为人知的冠状病毒——merbecoviruses。 merbecoviruses 是冠状病毒的一个亚种,其中包括 MERS-CoV。这类病毒主要依靠刺突蛋白(spike protein)与受体结合并侵入宿主细胞。虽然大多数 merbecoviruses 目前看来对人类不构成直接威胁,但其中一个名为 HKU5 的亚群却显示出令人担忧的特点。HKU5 病毒已经出现在亚洲、欧洲、非洲和中东地区,它们利用一种叫做 ACE2 的受体来感染宿主细胞,而 ACE2 受体也是新冠病毒(SARS-CoV-2)使用的受体。 研究团队通过病毒样颗粒(virus-like particles)实验发现,虽然 HKU5 病毒目前只能有效结合蝙蝠的 ACE2 受体,但已经有一些突变使得这些病毒能够部分结合其他物种(如水貂)的 ACE2 受体。这表明 HKU5 病毒有潜在的跨物种传播能力,未来也有可能突变到可以结合人类的 ACE2 受体。 研究人员特别分析了在中国发现的一种 HKU5 病毒,该病毒已经记录在案,证实其曾感染过水貂。华盛顿州立大学分子病毒学家兼助理教授迈克尔·莱特科(Michael Letko)表示:“这些病毒与 MERS 如此接近,我们必须关注它们是否会感染人类。尽管目前没有证据显示它们已跨越物种障碍感染人类,但这种可能性值得警惕。” 除了传统的实验室方法外,研究人员还利用人工智能技术进行了结构分析。华盛顿州立大学的博士后研究员维多利亚·杰斐逊(Victoria Jefferson)使用了一个名为 AlphaFold 3 的程序,快速预测了 HKU5 刺突蛋白如何在分子水平上与 ACE2 受体结合。这一方法大大缩短了传统方法所需的时间和设备要求,并且结果显示与传统方法高度一致。 研究团队强调,这项研究不仅有助于更好地理解这些病毒的传播机制,还可以为未来的新疫苗和治疗方法开发提供重要的参考依据。他们呼吁加强对 HKU5 病毒的监测,以便及早发现任何可能的突变或传播风险。 业内人士对这项研究的评价普遍积极,认为它填补了对 merbecoviruses 特别是 HKU5 病毒认识的重要空白。通过结合传统实验室技术和最新的人工智能工具,研究团队展示了如何更高效地识别和应对潜在的疫情威胁。华盛顿州立大学的保罗·G·艾伦全球健康学院在病毒学研究方面具有较强的国际影响力,此次研究再次体现了该校在公共卫生领域的贡献。
