蝙蝠是生態系統中不可或缺的一環，更是多種病毒的天然宿主。協和醫學院病原生物學研究所的吳志強團隊在《Microbiome》雜志最新發表的研究通過對超過13,000份蝙蝠樣本的精心研究，成功鑒別出數百種新型病毒，其中一些病毒與人類健康有著密切的關系。

結果顯示，這些夜間活動的生物體內病毒種類繁多，這一現象促使我們重新評估它們在公共衛生領域所扮演的角色。加強對這些具有跨物種傳播潛力的病毒的認知與監測，對于防范未來疫情具有極其重要的意義。

自2010年起，吳志強研究團隊就專注于蝙蝠、鼠類等疫源動物的病毒組特征，以及重要病毒跨種機制的研究。此前，該團隊在Lancet、Natl Sci Rev、Microbiome、Nat Commun、ISME J、Emerg Infect Dis、J Virol等刊物上連續發表的一系列研究成果，從多個方面為冠狀病毒、副黏病毒、沙粒病毒等重要病原體的起源進化及其跨宿主傳播特征的研究，提供了豐富的基礎數據和深刻的理論支撐。

吳志強團隊課題組/野生動物病毒組研究組

一、研究背景

蝙蝠（隸屬于翼手目）是眾多新興人畜共患微生物的關鍵宿主，這些微生物涵蓋了亨尼帕病毒、狂犬病病毒以及SARS相關冠狀病毒。盡管科學家們持續在蝙蝠群體中發掘新病毒，但仍有許多病毒種類尚未得到全面研究與詳盡描述，這更加凸顯了開展進一步研究的緊迫性，以明確這些病毒的進化歷程和分類歸屬。

二、實驗結果

1、翼手目病毒研究的最新進展

在2016年至2021年期間，研究團隊在中國范圍內，從隸屬于8個科的54種蝙蝠中精心收集了總計13,105份拭子樣本。這些樣本主要來源于熱帶及亞熱帶區域，尤其值得注意的是，廣東、廣西以及云南三地的樣本展現出了極高的物種多樣性和豐富程度（見圖1a、圖1b、圖1c）。進一步運用主成分分析（PCA）技術揭示，除了上述三個省份外，其余地區的樣本收集分布情況相對均衡，沒有明顯的偏差（見圖1d）。

在脊椎動物病毒的數據集中，蝙蝠占據了病毒序列的主體地位。尤其值得關注的是，在里氏大足蝠（學名：Myotis ricketti）的樣本里，科學家們發現了與水生環境相關病毒具有相似性的序列，這一發現或許與其捕食小魚的習性息息相關。在已識別的病毒種類中，冠狀病毒科（Coronaviridae）的檢出頻率最高，達到了約87.04%，緊隨其后的是細小病毒亞科（Parvovirinae），其檢出率為86.24%，以及Picorna病毒科（Picornaviridae），其檢出率也高達80.42%。

圖1樣本信息

2、蝙蝠體內脊椎動物病毒的種類多樣性探索

在深入分析378個樣本庫后，研究團隊從蝙蝠樣本中共提取出846種脊椎動物病毒株，其中有120種病毒可能代表著全新的病毒種類，這包括了74種DNA病毒與46種RNA病毒。這些新發現的病毒跨越了16個病毒科，主要源自Vespertilionidae科蝙蝠，其次是Hipposideridae科和Rhinolophidae科，而Emballonuridae科則在每樣本中新病毒的占比上位居前列。特別地，DNA病毒中的腺病毒在蝙蝠種群中展現出了高度的多樣性和廣泛的地理分布（見圖2a）。通過主成分分析（見圖2b,c），研究團隊發現廣東、廣西、浙江以及云南的樣本區域，以及Picornaviridae、Papillomaviridae和Parvovirinae這三個病毒科存在顯著的聚類特征。

此外，Rhinolophus屬和Hipposideros屬的蝙蝠在病毒共享數量上占據領先地位，這暗示了它們在病毒傳播網絡中可能扮演著至關重要的角色。宿主-病毒關聯網絡進一步揭示了Hipposideros屬和Rhinolophus屬在病毒傳播中的中心地位，而Picornaviridae、Parvovirinae和Astroviridae這三個病毒科則在網絡中心性上表現突出。從地域分布來看，中國東南部和西南部的蝙蝠種群展現出了最高的病毒種類多樣性，相比之下，北部地區和青海省的病毒多樣性則相對較低（見圖3a）。

圖2 蝙蝠病毒組的脊椎動物相關狀態

圖3 中國范圍內蝙蝠體內病毒多樣性的分布

3、蝙蝠中脊椎動物病毒的進化關聯研究

研究團隊對蝙蝠體內發現的脊椎動物病毒的進化關聯進行了細致探究。他們發現，Picornaviridae和Caliciviridae兩個病毒科在蝙蝠的多個屬中呈現出廣泛的分布態勢，而相比之下，Papillomaviridae病毒科的病毒則顯得宿主范圍較為局限（見圖4）。在Flaviviridae病毒科中，僅見Pestivirus屬的成員存在。另外，Adenoviridae、Astroviridae和Hepeviridae這三個病毒科的蝙蝠病毒則表現出了宿主特異性的聚類特點。

值得注意的是，在Polyomaviridae病毒科中，研究團隊新發現的病毒株跨越了多個病毒屬，甚至還包括了一個最新識別出的病毒株分支。對于Orthoherpesviridae病毒科的蝙蝠病毒，它們僅在Betaherpesvirinae和Gammaherpesvirinae兩個亞科中被發現，而Alphaherpesvirinae亞科中則未檢測到蝙蝠病毒的存在。此外，在Retroviridae病毒科中，研究團隊還同時檢測到了內源性和外源性病毒的存在。

尤為引人注目的是，研究人員在中國的Rhinolophus屬蝙蝠以及其他小型蝙蝠體內，成功鑒定出了一種全新的痘病毒。這些新發現的病毒與已知的痘病毒在進化關系上存在顯著差異，且遺傳距離較遠，因此它們有可能代表著痘病毒科中的一個全新物種（見圖5a和5b）。

圖4 關于11個脊椎動物病毒家族病毒序列的進化關聯性分析

圖5 病毒的系統發育分析

4、新病毒種類的鑒別與發現

研究團隊依據與已知病毒科系統發育樹的對比結果，并結合新分支的發現，對這些新病毒進行了細致的分類。在腺病毒科（Adenoviridae）中，他們利用DNA聚合酶基因（DPOL）的p距離對新發現的Mastadenovirus進行了分類；而對于Astroviridae科和Hepeviridae科的病毒，則是根據RNA依賴的RNA聚合酶（RdRp）基因的p距離來進行分類的。在黃病毒科（Flaviviridae）領域，新發現的Pestivirus與已知的豬瘟病毒（Pestivirus）之間存在著緊密的遺傳關聯（見圖5c）。

此外，研究團隊還對皰疹病毒科（Herpesviridae）和乳頭瘤病毒科（Papillomaviridae）的成員進行了系統的分類（分別見圖6a和圖6b），并基于大T抗原（LTAg）基因的核苷酸序列差異，對多瘤病毒科（Polyomaviridae）的新成員進行了準確的鑒定。這些研究結果不僅凸顯了蝙蝠作為新興病毒宿主的多樣性和復雜性，還為病毒分類學領域帶來了新的認識和見解。

圖6 對乳頭瘤病毒亞科病毒進行的系統發育分析

三、總結

該研究團隊對中國多個地區在2016年至2021年間采集的13,105份蝙蝠樣本進行了深入的重分析，并將這些數據與全球范圍內的蝙蝠病毒組學信息進行了綜合比對。在前期研究中，他們已鑒定出1140余株攜帶冠狀病毒的蝙蝠以及94株攜帶副黏病毒的蝙蝠。此次分析中，他們進一步鑒定出了846種與脊椎動物相關的病毒，其中有120種可能是新型病毒。

這些新型病毒展現了高度分化的病毒譜系，且其進化分支在全球范圍內廣泛分布。值得注意的是，其中一些病毒與已知的人類和牲畜病原體，例如痘病毒和瘟病毒，存在著密切的跨地域甚至跨大洲的遺傳聯系。

本文在重新構建全球蝙蝠所攜帶DNA及RNA病毒的進化關系與分類體系的基礎上，提出了一個重要觀點：蝙蝠病毒的跨物種傳播主要受生態因素和行為因素的驅動，而非單純的生物學因素。文章進一步強調了，在“一個健康”（One Health）的理念框架下，優先開展監測工作和病毒發現具有極高的必要性。這一研究為相關領域提供了具有重要參考價值的洞見。

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