科学家追踪COVID-19在野生动物中广泛的无声传播

弗吉尼亚理工大学对弗吉尼亚州常见的野生动物进行的一项研究发现，SARS-CoV-2（COVID-19 的致病病毒）在动物体内广泛存在，尤其是在人类活动频繁的地区。研究人员发现了与当时在人类中流行的病毒相一致的变异体，其中一只负鼠的病毒变异体以前从未报道过，这说明病毒的变化有可能对人类及其免疫反应产生潜在影响。图片来源：约瑟夫-霍伊特/弗吉尼亚理工大学

SARS-CoV-2是导致COVID-19的病毒，在野生动物物种中广泛存在。今天（2024 年 7 月 29 日）发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上的弗吉尼亚理工大学的一项研究显示，在六种常见的散养物种中检测到了该病毒，在五种物种中发现了表明曾接触过该病毒的抗体，接触率从 40% 到 60% 不等，视物种而定。

研究发现，对野生动物的基因追踪证实了SARS-CoV-2的存在，以及与当时在人类中流行的变异株密切匹配的独特病毒变异的存在，进一步证实了人对动物的传播。

据弗吉尼亚理工大学弗拉林生物医学研究所、理学院生物科学系和弗拉林生命科学研究所的科学家们称，在远足径和人流量大的公共场所附近的动物身上发现的 SARS CoV-2 感染率最高，这表明病毒是从人类传染给野生动物的。

研究人员说，这些发现强调了在野生动物中发现 SARS-CoV-2 的新型变异以及进行广泛监测的必要性。这些变异可能更具危害性和传播性，给疫苗开发带来了挑战。

想象一下，病毒就像一把钥匙，而它能感染的细胞就像一把锁。病毒不能感染任何动物的任何细胞；它需要找到一个有合适"锁"（称为受体）的细胞，或者改变它的钥匙（病毒蛋白）以适应新的锁。为此，钥匙需要通过突变来改变形状，以适应新锁。Carla Finkielstein 和弗吉尼亚理工大学弗拉林生物医学研究所分子诊断实验室注意到，当 SARS-CoV-2 病毒跳到负鼠和松鼠等野生动物身上时，SARS-CoV-2 中的钥匙就会发生这种变化。关键的 S 蛋白至少发生了两次突变，在这个模拟中显示为黄色，这为病毒跳跃并传播到其他物种提供了进化途径。紫色部分是 S 蛋白识别的受体，以便病毒能够进入。资料来源：Carla Finkielstein/弗吉尼亚理工大学

不过，科学家们强调，他们没有发现病毒从动物传染给人类的证据，人们不应该担心与野生动物的典型互动。

调查人员对弗吉尼亚州 23 种常见物种的动物进行了检测，以确定是否存在活动感染和表明以前感染过病毒的抗体。他们在鹿鼠、弗吉尼亚负鼠、浣熊、土拨鼠、东部棉尾兔和东部红蝙蝠身上发现了病毒迹象。从一只负鼠身上分离出的病毒显示出病毒变异，这种变异以前从未报道过，有可能影响病毒对人类的影响及其免疫反应。

"当我们与野生动物接触时，病毒会从人类身上跳到野生动物身上，就像搭便车的人换了一个新的、更合适的宿主，"VTC 弗拉林生物医学研究所生物科学教授、论文通讯作者之一 Carla Finkielstein 说。"病毒的目的是为了生存而传播。病毒的目的是感染更多的人类，但疫苗可以保护许多人类。因此，病毒转向动物，在新的宿主中适应和变异，以茁壮成长"。

弗拉林生物医学研究所教授兼弗吉尼亚理工大学分子诊断实验室科学主任卡拉-芬基尔斯坦（Carla Finkielstein）和弗吉尼亚理工大学理学院生物科学助理教授约瑟夫-霍伊特（Joseph Hoyt）在《自然通讯》（Nature Communications）上发表了有关野生动物中SARS-CoV-2流行情况的研究结果。资料来源：弗吉尼亚理工大学

以前曾在野生动物身上发现过 SARS CoV-2 感染病例，主要是在白尾鹿和野生水貂身上。弗吉尼亚理工大学的这项研究大大增加了受检物种的数量，并加深了人们对病毒在野生动物之间传播的了解。 这些数据表明，野生动物广泛接触病毒，而人类活动频繁的地区可能成为跨物种传播的接触点。

弗吉尼亚理工大学理学院生物科学助理教授、论文通讯作者约瑟夫-霍伊特（Joseph Hoyt）说："我们对 SARS-CoV-2 在更广泛的野生动物群落中传播的了解存在巨大的、重要的空白，这才是这项研究的真正动机。迄今为止，很多研究都集中在白尾鹿身上，而我们常见的后院野生动物身上发生了什么仍然不得而知。"

研究小组在弗吉尼亚州各地收集了 798 份鼻腔和口腔拭子样本，样本来自野外活体捕获并放归的动物，或正在接受野生动物康复中心治疗的动物。研究小组还从 6 个物种中采集了 126 份血液样本，选择这些地点是为了比较从城市地区到偏远荒野等不同人类活动水平的地点的动物体内是否存在病毒。

研究还发现，同一天在同一地点有两只小鼠出现了完全相同的变异体，这表明它们要么是从同一个人身上感染的，要么是其中一只感染了另一只。

研究人员还不确定人类向动物传播的途径。其中一种可能是废水，但弗吉尼亚理工大学的科学家认为，垃圾箱和丢弃的食物更有可能是传播源。

霍伊特实验室的前博士后阿曼达-戈德伯格（Amanda Goldberg）是这项研究的第一作者，她说："我认为这项研究给我们的最大启示是，病毒无处不在。我们在一大批常见的后院动物身上发现了阳性反应。"她是这项研究的第一作者。

虽然这项研究的重点是弗吉尼亚州，但许多检测呈阳性的物种都是北美常见的野生动物。霍伊特说，它们很可能也暴露在其他地区，因此迫切需要在更广泛的地区进行监测。

"病毒对宿主是两条腿走路还是四条腿走路漠不关心。它的首要目标是生存。不能给病毒带来生存或复制优势的突变不会持续下去，最终会消失，"兼任弗吉尼亚理工大学分子诊断实验室主任的芬基尔斯坦说。罗诺克实验室成立于2020年4月，旨在扩大COVID-19检测范围。

"我们深知对感染这些物种的病毒基因组进行测序的重要性，"Finkielstein 说。"这是一项艰巨的任务，只有由一群才华横溢的分子生物学家、生物信息学家和建模人员在最先进的设备中才能完成。我为我的团队和我的合作者、他们的专业精神以及他们为确保我们成功所做的一切贡献感到骄傲。"

科学家们说，对这些变异的监测应该继续下去，而不应被忽视。关于病毒如何从人类传播给野生动物，如何在一个物种内传播，或许如何从一个物种传播到另一个物种，还需要更多的研究。

霍伊特说："这项研究突出表明，SARS-CoV-2 在自然界中的宿主范围可能很大，它的传播范围可能真的很广。要了解哪些野生动物物种（如果有的话）对人类长期保持SARS-CoV-2至关重要，还有很多工作要做。"

芬基尔斯坦说："但我们已经了解到，SARS CoV-2 不仅仅是人类的问题，需要一个多学科团队才能有效解决它对各种物种和生态系统的影响。"

编译自/scitechdaily