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蝙蝠抗冠状病毒的起源机制揭示

2024-06-25 14:08:04
来源:科技日报 作者:赵汉斌 评论:0

  蝙蝠是哺乳动物中唯一能真正飞行的类群。它们拥有与诸多病毒和谐相处的能力,也被称为“天然病毒库”。记者23日从中国科学院昆明动物研究所获悉,该所研究员刘振团队揭示出蝙蝠抗冠状病毒的起源机制,为人们理解蝙蝠如何演化出这一超凡机制提供了新见解。相关研究成果近期发表在《美国国家科学院院刊》上。

  血管紧张素转化酶2(ACE2)是新冠病毒侵入动物细胞的主要受体,其主要的两个功能是调节心率和血压。新冠病毒感染仓鼠和新冠重症患者后,通常会出现心脏损伤。不同于其他哺乳动物,蝙蝠演化出一系列与这两个功能相适应性的特征:一方面,飞行能力的起源和演化,促使蝙蝠心脏功能变强、心率调控能力增强;另一方面,尽管携带多种冠状病毒,蝙蝠也极少有明显患病症状。这意味着蝙蝠共同祖先的ACE2可能经历了自然选择,影响了与飞行和抗冠状病毒相关的两种功能。

  为了验证这一假说,刘振团队检测了蝙蝠祖先支系上ACE2的选择压力情况,发现蝙蝠祖先ACE2确实存在显著的正选择信号,并鉴定出10个受到正选择的氨基酸位点。为验证这些位点的功能效应,研究团队通过重建蝙蝠祖先ACE2蛋白,以及改变祖先序列中的正选择位点的突变体进行实验,发现蝙蝠祖先ACE2具有更强的酶活性。为进一步验证其对心脏功能的影响,研究团队利用心脏特异表达腺相关病毒,分别将蝙蝠祖先ACE2和突变体转染到小鼠心脏中,并对小鼠进行运动疲劳测试。

  研究人员发现,携带蝙蝠祖先ACE2的小鼠,比携带上述突变体的小鼠心率调节能力和运动能力都显著更强。随后,研究团队利用感染实验,发现蝙蝠祖先ACE2与新冠病毒的亲和力显著更低。研究结果表明,自然选择对蝙蝠祖先ACE2两种功能造成了影响,提示蝙蝠飞行与抗冠状病毒之间存在协同演化关系,这为洞悉蝙蝠抗冠状病毒的起源机制提供了新见解。

(责任编辑:韩梦晨)

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