編者按

NeoCoV于2012年在南非的開(kāi)普棕蝠樣本中被發(fā)現(xiàn)，是目前自然界已發(fā)現(xiàn)的最接近中東呼吸綜合征病毒（MERS-CoV）的一種冠狀病毒。2022年12月07日，嚴(yán)歡研究組在探索多種代表性蝙蝠冠狀病毒功能性受體的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)NeoCoV和PDF-2180這兩種MERS相關(guān)冠狀病毒的假病毒能夠以較低效率進(jìn)入外源表達(dá)人ACE2受體的細(xì)胞。而領(lǐng)域內(nèi)的人已經(jīng)熟知，ACE2是新冠病毒SARS-CoV-2 Sarbecovirus亞屬冠狀病毒的受體。這一結(jié)果首次揭示了MERS相關(guān)冠狀病毒可以使用ACE2而非DPP4（MERS-CoV等Merbecovirus亞屬冠狀病毒的受體）進(jìn)入細(xì)胞，改變了人們傳統(tǒng)的認(rèn)知。

Coronaviruses Use ACE2 Receptor in Bats,?Similar to SARS-CoV-2

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對(duì)病毒受體的理解是探索人類(lèi)人畜共患疾病的關(guān)鍵。眾所周知，2003年的原始SARS病毒和SARS-CoV-2通過(guò)血管緊張素轉(zhuǎn)換酶2（ACE2）受體進(jìn)入人體細(xì)胞。與之相關(guān)的中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS）和幾種蝙蝠冠狀病毒以二肽肽酶-4（DPP4，dipeptidyl peptidase 4）作為受體。NeoCoV與蝙蝠中發(fā)現(xiàn)的MERS-CoV親緣關(guān)系最近，但其受體仍然不清楚。

現(xiàn)在，新的研究表明，NeoCoV及其近親PDF-2180可以通過(guò)冠狀（S）蛋白上的受體結(jié)合域（RBDs）有效結(jié)合特異性的蝙蝠ACE2正構(gòu)體和人類(lèi)ACE2受體。但目前這些冠狀病毒與人類(lèi)ACE2細(xì)胞受體僅微弱結(jié)合，還不清楚他們能否在人體內(nèi)引起疾病的爆發(fā)。

作者指出，"迄今為止，沒(méi)有證據(jù)表明NeoCoV和PDF-2180可以感染蝙蝠以外的其他哺乳動(dòng)物"。以上內(nèi)容發(fā)表在Nature 雜志上，標(biāo)題為Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors。

許多沙巴科病毒（sarbecoviruses）、一種阿法拉科病毒（setracovirus）和一系列梅爾貝科病毒（merbeco viruses）都有與某些動(dòng)物細(xì)胞上的ACE2結(jié)合的能力。導(dǎo)致不同的冠狀病毒使用ACE2作為進(jìn)入受體的趨同進(jìn)化仍不清楚。

冷凍電鏡分析顯示，與其他已知使用ACE2受體的冠狀病毒相比，NeoCoV具有與蝙蝠ACE2受體結(jié)合的特異方式。

更具體地說(shuō)，電鏡揭示了?"一個(gè)涉及蛋白質(zhì)-聚糖相互作用的RBD-ACE2結(jié)合界面，與其他已知的以ACE2為受體的冠狀病毒不同"。作者發(fā)現(xiàn)人類(lèi)ACE2的殘基337-342是限制NeoCoV進(jìn)入的一個(gè)分子決定因素，而含有T510F RBD突變的NeoCoV S假型病毒則有效地進(jìn)入了表達(dá)人類(lèi)ACE2的細(xì)胞。

發(fā)現(xiàn)ACE2是NeoCoV和PDF-2180的宿主細(xì)胞受體，這些病毒與人類(lèi)病原體MERS-CoV密切相關(guān)，為未來(lái)應(yīng)對(duì)這些病毒可能的人畜共患傳播開(kāi)辟了新途徑。這一信息有助于建立一個(gè)“可能成為人畜共患疾病的動(dòng)物病毒家族”的觀察清單。

研究人員解釋說(shuō)，缺乏關(guān)于蝙蝠冠狀病毒結(jié)合哪些細(xì)胞受體的知識(shí)限制了對(duì)其進(jìn)入細(xì)胞的方式和病毒的種間傳播傾向的科學(xué)理解。目前這項(xiàng)研究的研究人員還試圖收集可能為MERS-CoV的起源提供線索的數(shù)據(jù)。結(jié)果支持先前的假設(shè)，即MERS-CoV可能是在像NeoCoV的病毒和偏好DPP4細(xì)胞受體的病毒之間發(fā)生重組事件后出現(xiàn)的。

這兩種病毒，NeoCoV和PDF-2180，偏好屬于Vespertilionidae物種的Vesper蝙蝠的ACE2細(xì)胞受體。大多數(shù)梅爾貝科病毒都是在該多樣化的、廣泛分散的蝙蝠物種中發(fā)現(xiàn)。

雖然NeoCoV對(duì)人體細(xì)胞上的ACE2受體沒(méi)有很強(qiáng)的親和力，但科學(xué)家們指出，NeoCoV可能會(huì)發(fā)生適應(yīng)性變化從而更容易進(jìn)入人體細(xì)胞。SARS-CoV-2的關(guān)鍵細(xì)胞結(jié)合區(qū)域的廣泛突變，特別是Omicron變體，表明其他冠狀病毒可能擁有仍未發(fā)現(xiàn)的通過(guò)突變產(chǎn)生適應(yīng)性變化的能力。

另一方面，病毒從一個(gè)動(dòng)物物種轉(zhuǎn)移到另一個(gè)動(dòng)物物種是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)渡，不僅涉及到識(shí)別被轉(zhuǎn)移物種的細(xì)胞受體，還涉及到完全不同的宿主的免疫反應(yīng)、接觸機(jī)會(huì)、適合病毒復(fù)制的條件以及許多其他因素。

研究人員還提到，MERS-CoV抗體和目前通過(guò)COVID-19疫苗接種產(chǎn)生的抗體并不能充分中和NeoCoV和PDF 2180病毒。但是結(jié)果顯示，針對(duì)NeoCoV和PDF-2180的進(jìn)化保守區(qū)域的廣義中和抗體確實(shí)抑制了這些病毒進(jìn)入細(xì)胞。研究人員建議，應(yīng)該考慮利用這些作用更廣泛的抗體以防止這些病毒蔓延到人類(lèi)。

水木未來(lái)丨視界iss.37Credit@GEN News

"Coronaviruses Use ACE2 Receptor in Bats, Similar to SARS-CoV-2"