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严重急性呼吸综合征(SARS)的病原体是一种新的冠状病毒,称为严重急性呼吸综合征相关冠状病毒(SARS-CoV),其病死率高达10%,对人类健康构成了巨大威胁,但是目前尚缺乏对其传播和致病机制的理解以及有效治疗或预防SARS的药物和疫苗。因此,为了预防和控制将来可能发生的SARS暴发或流行,对SARS-CoV的宿主范围以及传播途径的理解就变得极为重要。
SARS-CoV可由动物携带并被认为最初由动物传入人群,根据SARS-CoV感染是由S蛋白识别、结合受体ACE2启动的机理,本研究拟扩大野生动物种类,分析其作为SARS-CoV宿主的可能性。
通过本研究提示穿山甲、貉以及果子狸也可以作为SARS-CoV的宿主,尤其那些引起人群流行的病毒的宿主。而对于早期在果子狸中传播的SARS-CoV,其被感染和介导传播的能力很低。因此在出现引起人群流行的SARS-CoV的流行时,这些动物可能具有传播的作用。
以前的研究中根据病毒的微进化将SARS-CoV分为原型组、低致病组、高致病组以及流行组,本研究尝试分析这4组病毒的S蛋白识别、结合人、果子狸以及貉的ACE2的能力。根据S基因的标签变异位点设计突变引物,以一个SZ3S蛋白的表达质粒作为模板,用特异性多位点突变技术获得了另外2个组病毒的S蛋白突变体的表达质粒。这样获得4个表达质粒,能够分别表达这4个组病毒的S蛋白。通过初步细胞融合形成试验分析这4个S蛋白结合人、果子狸以及貉的ACE2的能力,结果显示这4组病毒的S蛋白都能识别、结合人的ACE2;虽然它们还能识别、结合果子狸的ACE2,但是原型组和低致病组的S蛋白识别、结合果子狸的ACE2的能力明显弱于高致病组和流行组。因此,推测原型组和低致病组的病毒,尤其是2003-2004SARS暴发事件中果子狸携带的SARS-CoV还没有完全适应果子狸。本研究进一步证明果子狸并不是SARS-CoV的自然储存宿主。另外,流行组病毒的S蛋白能够识别、结合貉的ACE2,但原型组、低致病组以及高致病组,尤其是动物携带的SARS-CoVS蛋白不能识别、结合貉的ACE2,说明貉也不是SARS-CoV的自然储存宿主。