冠狀病毒因其高突變與跨物種傳播特性，多次引發(fā)全球公共衛(wèi)生危機（如SARS、MERS、COVID-19）。近日，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)研究所李彬研究員團隊在國際權(quán)威期刊《PLoS Pathogens》在線發(fā)表題為“Discovery of a novel Betacoronavirus 1, cpCoV, in goats in China: The new risk of cross-species transmission”的研究論文。該研究首次在中國腹瀉山羊中鑒定出一種新型β冠狀病毒1型（Betacoronavirus 1），被命名為山羊冠狀病毒（caprine coronavirus，簡稱cpCoV）。研究團隊通過詳細(xì)的流行病學(xué)調(diào)查、病毒分離鑒定、進(jìn)化特征以及致病性分析，揭示了cpCoV的病原特征、傳播風(fēng)險及其在山羊和牛中的致病性。該研究豐富了冠狀病毒多樣性和潛在跨物種傳播的生物特性，為冠狀病毒生態(tài)學(xué)、跨宿主傳播機制及人畜共患病防控提供了新的科學(xué)依據(jù)。
冠狀病毒是一種在人類和多種家畜及野生動物中引起呼吸道、腸道和神經(jīng)系統(tǒng)疾病的病原體。冠狀病毒因其獨特的復(fù)制機制而具有高突變率和重組頻率，這使得它們能夠適應(yīng)新的宿主物種和生態(tài)位，但其跨物種傳播和多樣性尚未完全了解，因此，深入研究其演化規(guī)律和變異特性對防控冠狀病毒的流行和傳播具有重要意義。
研究團隊從2022年3月到2023年12月，在我國不同省份山羊中均檢測并分離到一種具有共同基因組特征的新的冠狀病毒。這種病毒屬于Embecovirus亞群，與牛冠狀病毒的基因組結(jié)構(gòu)相似，但其獨有的截短型NS4a蛋白與延展型NS4b蛋白，與現(xiàn)有Embecovirus亞群無顯著匹配。系統(tǒng)發(fā)育分析顯示，cpCoV與單峰駝冠狀病毒HKU23（DcCoV-HKU23）密切相關(guān)，可能由一個共同祖先進(jìn)化而來。此外，cpCoV與牛、駱駝和野生動物中的冠狀病毒之間存在顯著的進(jìn)化相似性，首次勾勒出山羊、駱駝、牛等反芻動物間錯綜復(fù)雜的病毒重組圖譜，為追蹤冠狀病毒跨物種進(jìn)化路徑提供了分子“指紋”，這些反芻動物之間可能發(fā)生病病毒溢出事件。
圖1 cpCoV獨特基因組結(jié)構(gòu)及同源性分析
圖2 cpCoV在冠狀病毒在進(jìn)化分析中形成獨立分支
動物試驗證實，cpCoV感染山羊和牛均引起嚴(yán)重的腹瀉癥狀和腸道病理變化，并在多種組織中檢測到病毒核酸，尤其是在結(jié)腸、盲腸和直腸中的病毒載量較高。揭開cpCoV可從山羊向牛傳播的關(guān)鍵鏈條，為反芻動物間病原擴散機制提供了直接證據(jù)。更需要關(guān)注的是，cpCoV在人腸道及腎臟來源的細(xì)胞中展現(xiàn)出較強的復(fù)制能力，亮起人畜共患風(fēng)險的預(yù)警信號，提示需拓展冠狀病毒監(jiān)測的物種網(wǎng)絡(luò)。
研究團隊通過流行病學(xué)調(diào)查、病毒分離、動物感染模型等分析，構(gòu)建了cpCoV從發(fā)現(xiàn)到致病特性的全鏈條證據(jù)，揭示了一種新型冠狀病毒的存在和特征，為更好地預(yù)防和控制動物到人類潛在的跨物種傳播奠定了基礎(chǔ)。此外，該研究還為冠狀病毒的分類和進(jìn)化研究提供了新的數(shù)據(jù)和見解。
江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)所動物腹瀉病防控創(chuàng)新團隊李彬研究員為文章通訊作者，團隊骨干毛立副研究員、碩士研究生蔡旭航為論文共同第一作者，研究獲國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、江蘇省重點研發(fā)計劃等項目資助和支持。
本期編輯：Chem LT
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