科学家一直在努力了解COVID-19及其病原体SARS-CoV-2的起源。
最初,科学家认为该病毒可能在蝙蝠体内演化,随后又在穿山甲体内演化。
然而,基因组比较表明,SARS-CoV-2病毒是两种不同病毒之间重组的结果,因此该病毒的确切起源仍不清楚。
短短几周内,我们对COVID-19及其病原体SARS-CoV-2已有了大量了解。但与此同时,也出现了许多传言。尽管关于该病毒的科学文章数量不断增加,其起源仍有许多不明之处。
它最初在哪种动物物种中出现?是蝙蝠、穿山甲,还是其他野生物种?它来自哪里?是来自中国湖北省的某个洞穴或森林,还是其他地方?
2019年12月,最初住院的41人中有27人(66%)曾到过湖北省武汉市市中心的一个市场。但是,根据一项在武汉医院开展的研究,最初确认的首例人类病例并未到过该市场。相反,基于SARS-CoV-2基因组序列的分子测年估计 表明其起源时间为11月。这引发了人们对此次COVID-19疫情与野生动物之间联系的疑问。
基因组数据
SARS-CoV-2基因组 由中国研究人员迅速完成测序。它是一种RNA分子,约含30,000个碱基,包含15个基因,其中包括S基因,该基因编码位于病毒包膜表面的一种蛋白质(作为对比,人类基因组是约30亿个碱基大小的DNA双螺旋结构,约含30,000个基因)。
比较基因组分析 表明SARS-CoV-2属于β冠状病毒,且与SARS-CoV非常接近。后者曾于2002年11月在中国广东省引发急性肺炎疫情,并于2003年蔓延至29个国家。共记录8,098例病例,其中774例死亡。已知Rhinolophus属蝙蝠(可能为数种洞穴物种)曾是该病毒的储存宿主,并且一种小型食肉动物——棕果狸(Paguma larvata),可能曾作为中间宿主,介于蝙蝠与最早的人类病例之间。
此后,已发现许多β冠状病毒,主要存在于蝙蝠中,人类体内也有发现。例如,RaTG13分离自一种蝙蝠,该物种为Rhinolophus affinis,采集于中国云南省,近期被描述为与SARS-CoV-2高度相似,基因组序列相同度达96%。这些结果表明,蝙蝠,尤其是属于Rhinolophus属的物种,构成了SARS-CoV和SARS-CoV-2病毒的储存宿主。

但什么是储存宿主?储存宿主是指一种或多种对病毒不敏感或敏感性很低的动物物种,它们会自然地携带一种或多种病毒。这类动物没有出现疾病症状,是因为其免疫系统功能高效,能够抵抗病毒过度增殖。
重组机制
2020年2月7日,我们得知在穿山甲中发现了一种与SARS-CoV-2更为接近的病毒,其所报告的基因组一致性达99%,这表明其比蝙蝠更有可能是储存宿主。然而,一项尚在审稿中的近期研究表明,分离自马来亚穿山甲(Manis javanica)的冠状病毒基因组与SARS-CoV-2相似度较低,基因组一致性仅为90%。这表明,从穿山甲中分离出的病毒并非造成当前肆虐的COVID-19疫情的原因。
然而,从穿山甲中分离出的冠状病毒在S蛋白的一个特定区域中与之相似度达99%,该区域对应于参与ACE(血管紧张素转换酶2)受体结合域的74个氨基酸,该结构域使病毒能够进入人体细胞并感染人体。相比之下,从蝙蝠分离出的病毒RaTG13R. affinis在该特定区域差异很大(相似度仅为77%)。这意味着从穿山甲中分离出的冠状病毒能够进入人体细胞,而从蝙蝠R. affinis中分离出的病毒则不能。
此外,这些基因组比较表明,SARS-CoV-2病毒是两种不同病毒重组的结果,其中一种与RaTG13接近,另一种与穿山甲病毒更为接近。换言之,它是两种已存在病毒之间的嵌合体。

这种重组机制早已被描述 存在于冠状病毒中,尤其是用于解释SARS-CoV的起源。需要指出的是,重组会产生一种新病毒,有可能感染新的宿主物种。要发生重组,两种不同的病毒必须同时感染同一生物体。
两个问题仍未得到解答:这种重组发生在哪种生物体中?(蝙蝠、穿山甲还是其他物种?)更重要的是,这种重组是在何种条件下发生的?

