Nature：震惊！我国科学家领衔揭示两种与MERS-CoV亲缘关系最接近的蝙蝠冠状病毒使用蝙蝠ACE2受体进入宿主细胞

在一项新的研究中，来自中国武汉大学、中国科学院生物物理研究所和美国华盛顿大学的研究人员发现与人类中东呼吸综合征（MERS）冠状病毒（MERS-CoV）亲缘关系最接近的蝙蝠冠状病毒有效地与蝙蝠ACE2受体结合，从而进入宿主细胞。蝙蝠ACE2受体与人类细胞中的ACE2受体有一些相似之处。然而，这种称为NeoCoV的蝙蝠冠状病毒和一种类似的冠状病毒PDF-2180微弱地结合作为人类宿主细胞入口的人类ACE2细胞受体。相关研究结果于2022年12月7日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors”。

这些作者指出迄今为止，没有证据表明NeoCoV和PDF-2180可以感染蝙蝠以外的任何哺乳动物。

令人震惊的是，MERS-CoV像其他一些相关的、已明确表征的Merbecovirus一样，利用一种完全不同的称为DPP4的细胞受体进入宿主细胞。

人类ACE2是SARS-CoV-2（导致COVID-19的冠状病毒）感染人类的主要细胞进入受体。它也是SARS-CoV-1的人类细胞受体，SARS-CoV-1是严重急性呼吸综合征的病因，2003年在一次肺炎爆发后被确认为跨物种跳跃。

总体来说，许多其他的Sarbecovirus病毒、一种甲型冠状病毒（setracovirus）和一组Merbecovirus病毒都有与某些动物细胞的ACE2结合的能力。导致一系列不同的冠状病毒使用ACE2作为进入受体的趋同进化仍不清楚。

低温电镜分析显示，与其他已知使用ACE2受体的冠状病毒相比，NeoCoV具有与蝙蝠ACE2受体结合的独特方式。

这些作者指出发现ACE2是与致命的人类病原体MERS-CoV密切相关的NeoCoV和PDF-2180的宿主细胞受体，这是完全出乎意料的，这就为准备应对这两种病毒未来可能的人畜共患传播开辟了新途径。这一信息对于建立一个有可能作为人畜共患疾病出现的动物病毒家族观察清单至关重要。

NeoCoV和PDF-2180使用ACE2而不是DPP4来有效地进入宿主细胞。图片来自Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05513-3。

这些作者解释说，缺乏关于蝙蝠冠状病毒使用哪些细胞受体的知识，限制了对它们的细胞进入策略和物种间传播倾向的科学理解。他们在他们的论文中指出，观察到冠状病毒如何使用细胞受体的复杂性，突出了对这些病毒进行额外研究和监测的重要性，以保持领先于它们的进化，从而为未来的疫情爆发做好准备。

这些作者还试图收集可能为MERS-CoV的起源提供线索的数据。他们的结果支持先前的假设，即MERS-CoV可能是在像NeoCoV之类的冠状病毒和偏好DPP4细胞受体的冠状病毒之间发生重组事件后出现的。

虽然这一重组事件的历史尚未得到证实，但是他们推测，当宿主动物遭受不同的冠状病毒共同感染时，病毒之间的这种基因重组就可能发生。通过这种方式，一种新的冠状病毒可以出现，它使用一种独特的细胞受体，并可能扩大宿主范围。

对于MERS-CoV而言，他们指出，仍然不确定这样的事件是否会发生在蝙蝠、骆驼或其他动物身上，或者何时会外溢到新的动物（或人类）宿主。

这两种冠状病毒---NeoCoV和PDF-2180---更偏好属于蝙蝠科维斯帕蝙蝠（vesper bat）的ACE2细胞受体。大多数Merbecovirus冠状病毒都在该物种中发现。这是一个非常多样化的、广泛分散的蝙蝠物种。

虽然NeoCoV对人体细胞上的ACE2受体没有很强的亲和力，但是这些作者指出NeoCoV可能发生适应性变化，使它更容易进入人体细胞。SARS-CoV-2（特别是它的Omicron变体）的关键细胞结合区域的广泛突变表明其他冠状病毒可能拥有仍未实现的通过突变来适应新宿主的能力。

另一方面，病毒从一种动物物种外溢到另一种动物物种是一个复杂的转变，它不仅涉及识别病毒外溢的物种中的细胞受体，还涉及破坏宿主免疫反应、接触机会、适合病毒复制的条件以及许多其他因素。

这些作者还提到MERS-CoV抗体和目前COVID-19疫苗接种产生的抗体并不能充分中和NeoCoV和PDF 2180。然而，他们的研究结果显示，靶向NeoCoV和PDF-2180的进化保守区域的广泛中和抗体确实抑制了这两种冠状病毒进入细胞。他们建议，应该考虑使用这些作用更广泛的抗体，以防止这些病毒外溢到人类身上。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

1. Qing Xiong et al. Close relatives of MERS-CoV in bats use ACE2 as their functional receptors. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-05513-3.

2. Bat virus receptor studies vital to predict spillover risk
https://phys.org/news/2022-12-virus-receptor-vital-spillover.html