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病毒进化与新病毒的出现 赵卫 病毒进化与新病毒的出现lowbar;赵卫 微生物学免疫学进展2021年第33卷第4期 P rog inM icrob i o l I mmuno lN ov . 2021, V o. l 33N o . 4 病毒进化与新病毒的出现 赵卫, 曹虹综述; 龙北国, 张文炳审校 (南方医科大学公共卫生与热带医学学院微生物学教研室, 广州 510515) 摘 要:目前新现病毒进化的核心机制尚未阐明。病毒在新宿主中面临巨大的选择压力, RNA 病毒突变率高, 适应能力强, 因此引发新传染病的几乎都是RNA 病毒, 但基因组较小又使它们存在很大的进化局限性。如能理解这些限制的机制, 特别是多效性和上位性的作用细节, 可能解释为什么某些RNA 病毒比其它病毒更容易跨过种属界限。 关键词:新现病毒; 进化; 错误极限 中图分类号:R 373. 9 文献标识码:A 文章编号:1005-5673(2021) 04-0049-03 自从19世纪80年代首次发现艾滋病(A I D S) 以来, 陆续又有多种新现病毒性疾病的的报道。虽然科学家们努力研究防治对策, 人类和野生动物中新现病毒的感染却仍不断出现。在发现人类免疫缺陷病毒(HI V ) 后又鉴定了许多 新 病毒, 如丙型肝炎(HCV ) 、辛诺柏(S i n No m bre) 、尼帕(N ipah ) 、亨德拉(H endra ) 病毒和最近流行的SARS 冠状病毒 (SARS-Co V ) 。另外, 西尼罗和登革病毒等许多 老 病毒的全球流行范围进一步扩大。对新现病毒研究的终极目标 预测将来可能出现何种病毒流行的工作却进展缓慢。1 新现病毒的特点 目前一般将新现病毒定义为新出现或新近扩大流行规模和/或分布区域的病毒。这类病毒有一些重要的共同特点:首先, 虽然RNA 病毒通常比DNA 病毒更温和, 但几乎所有新现病毒的基因组均为RNA 而非DNA, 出现这种情况的原因在于这两种类型致病因子的进化速率不同。其次, 几乎所有的新现病毒都有一个动物储存库, 其出现的过程往往被归因于跨种属传播, 例如, H I V 1型(H I V -1) 是A I DS 的主要病原, 它的起源与在黑猩猩中发现的猴免疫缺陷病毒(SI V ) 有关, 尽管果子狸还未被确定为人SARS-Co V 的来源物种, 但已知它与SARS -Co V 关系密切 问题, 当然也有例外, 如H C V 虽于1989年才被发现, 但很可能已有很长的人群传播流行史了。研究者对多种动物类群进行了调查, 然而H CV 的储存宿主至今还是一个谜, 这应归因于选择的调查动物类群失误, 或储存病毒已经变异的太厉害了, 以致于无法判断其基因序列与H C V 的同源性, 当然也可能根 本就不存在动物储存库。 在许多流行事件中, 对于病毒为什么会从动物向人类转移, 通常归因于生态因素, 即与土地用途改变或森林砍伐有关。多种多样的生态因素可归纳为两种类型:一是供体和受体种群的亲近度改变, 从而增加了人类与动物病原接触的机会; 二是受体和供体的数量和密度改变, 增加的病毒一旦进入新的物种, 就有可能形成持续传递的网络。很明显, 人类生态环境已经和正在发生改变, 例如, 农业发展和城市化进程加快, 增大了各种感染性疾病的威胁。除了生态因素, 遗传因素可能对疾病出现的进程也很重要, 这包括宿主或病毒两个方面, 其中病毒变异的可能性更大一些。到目前为止, 遗传因素的研究还刚刚起步。 2 病毒出现的进化遗传学原则 揭示宿主和病原体之间在进化上的相互作用是理解病毒出现机制的基础。在宿主方面, 不同物种或同一物种的不同个体, 对某一特定病毒的敏感性可能不同。在某一时期, 宿主的进化更有利于病毒获得跨过种属界限的能力。在某一特定病毒种属范围内的不同病毒或毒株识别新宿主细胞受体的能力不同, 或者在新宿主不同个体间传播的能力不同(不成功的传递将导致 流产 感染) 。因此为了适, 。因此, 跨种属传播是病毒新现的核心 收稿日期:2021-05-19; 修回日期:2021-06-16 基金项目:广东省自然科学基金(32833) 广东省医学科学技术 研究基金(B2021091) 、广州市科技计划项目(2021Z2-E 0214) 作者简介:赵卫(1970-), 男, 博士, 副教授, 主要从事微生物学 微生物学免疫学进展2021年第33卷第4期 P rog i n M icrobio l I mm uno l N ov . 2021, V o. l 33N o . 4 基因变异,