张永振团队在脊椎动物RNA病毒研究领域获重要发现

张永振团队在脊椎动物RNA病毒研究领域获重要发现飞入寻常百姓家
来源:新民晚报   作者:施捷   2018-04-05 09:52:48

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图说:RNA病毒系统关系  来源/采访对象提供(下同)

新民晚报讯(记者施捷)由中国疾病控制中心传染病所研究员、复旦大学附属上海市公共卫生临床中心兼职教授张永振带领研究团队在脊椎动物RNA病毒的发现、遗传与进化上的最新研究成果,4月5日凌晨(北京时间)以研究论文形式发表于《自然—Nature》杂志上。

这是继在无脊椎动物RNA病毒的发现与遗传进化规律研究实现重大突破后,张永振研究团队(包括温州市CDC、华南农业大学、武汉市CDC、盐城市CDC、澳大利亚悉尼大学)又一重要成果。上海临床公共卫生中心负责人在举行专题新闻发布会上表示,借助研究团队的微生物发现与鉴定能力,中心将进一步致力于传染病病原体的临床诊断,提高我国乃至世界对新发突发传染病与不明原因传染病的精准治疗。

研究团队带头人张永振研究员介绍说, 目前人们对脊椎动物RNA病毒多样性及其进化史的认识,在很大程度上还局限在哺乳类和鸟类这两种宿主,并且还偏向于能导致疾病的那一小部分。近年来他们利用宏转录组学技术,建立了能筛查各类病毒的病原体筛查体系,为探索病毒圈这个神秘的“黑洞”打造了一个高灵敏度的“探测器”,能帮助探测“黑洞”中已知与未知的病毒,尤其是那些用现有技术手段无法发现的与已知病毒差异非常大的病毒(也被称为生命科学的“暗物质”)。

截至2017年底,张永振研究团队已发现了1600余种全新的病毒,包括新种、新属、新科,甚至新的病毒目(目是当前病毒分类的最高单位),是世界上发现全新病毒最多的研究团队。团队新发现的病毒极大填补了病毒学知识的空白,颠覆了现有的病毒分类规则体系,揭示了RNA病毒的遗传进化规律,由此重新定义了无脊椎动物RNA病毒圈。这些研究结果亦为揭示生命的起源进化提供了新的依据。

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图说:RNA病毒最新研究成果在《自然—Nature》杂志上发布

在本项研究中,团队在我国的陆地、江河、湖泊、海洋,采集到了186种脊椎动物标本,包括头索纲(文昌鱼),无颌纲(无颌鱼),软骨鱼纲(软骨鱼),辐鳍鱼亚纲(辐鳍鱼), 肉鳍鱼亚纲(肺鱼),两栖纲(蛙,蝾螈,蚓螈)和爬行纲(蛇,蜥蜴,龟)等。借助“病毒探测器”,从这些脊椎动物中发现了214种全新RNA病毒。新发现病毒覆盖了现已知的能感染脊椎动物(主要是包括人类在内的哺乳动物)的所有RNA病毒科,其中包括那些能引起人类重大疾病的病毒科,如流感病毒、引起严重出血热与脑炎的沙粒病毒科、引起埃博拉病毒病毒的丝状病毒科、引起肾综合征出血热的汉坦病毒科等。部分新发现的病毒与已知RNA病毒差异很大,按照当前世界病毒分类委员会所制定的分类标准,可以定义为新的病毒科。

同时,他们的研究还表明,在低等脊椎动物中新发现的病毒表现出与其在哺乳动物中相似的组织嗜性,如,新发现的丙型肝炎类病毒主要存于肝脏中。这些研究结果也意味着这些病毒类群的古老性。从病毒基因组结构来看,新发现的脊椎动物病毒的基因组结构比之前观察到的更为多样,其中部分可能代表了这类病毒进化历史中的祖先型。研究发现,在辐鳍鱼中新发现的博尔纳病毒科和丝状病毒科成员,都具有比这两个病毒科现已知成员更久远、更古老的进化历史。这说明RNA病毒与其宿主相一致的进化历史,都起源于海洋。他们的研究还表明,RNA病毒与脊椎动物宿主之间有亿万年的共进化历史。

张永振强调,上述研究说明,那些至今仍在感染人类的RNA病毒是古老的,可追溯到第一个脊椎动物,甚至可能是第一个动物的进化历史,病毒随着它们的动物宿主从海洋走向陆地,并广泛播散。另外,这一研究不但大大增加了病毒谱,更充分说明了自然界还存在着许许多多未知的病毒,且无处不在。随着社会经济的快速发展,生态地理环境的不断变化,人类生活方式及行为模式的改变,尤其是海洋中存在着大量引起人类疾病近亲的病毒,这些都提醒我们更需要进一步研究这些新发现病毒与未知病毒引起人类新发突发传染病的风险,避免它们带给人类带来诸如SARS、艾滋病、埃博拉病毒病等灾难。

据悉,鉴于近年来张永振团队利用宏基因组学技术在病毒学研究上所取得突出成就,今年3月8日,张永振研究员就病毒圈的多样性、病毒基因组的进化机制、病毒与动物宿主(包括人类)间的相互作用,应邀在《细胞—Cell》杂志上发表评论文章,阐述该研究领域近年来所取得的成就、存在的问题,以及今后研究所面临的主要挑战与发展方向。这也是《细胞—Cell》首次邀请中国科学家发表评论文章。

编辑:钱文婷

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