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张永振团队关于脊椎动物RNA病毒研究重要成果

2018-04-05 09:11来源:中国企业新闻观察网作者:chinaenwc点击:

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禽流感、SARS、艾滋病、埃博拉病毒病等等,这些人们谈之色变的传染病,它们有一个共同特点,都是由RNA病毒引起的。这些病毒最早源于哪里?如何更好防治?人类一直在孜孜不倦的探究中。今天凌晨,世界权威学术杂志《自然》(Nature)以研究论文形式,发表了中国CDC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及其研究团队,在脊椎动物RNA病毒的发现、遗传与进化上的最新研究成果。该研究从科学研究层面来讲,对解析病毒的多样性与遗传进化有着广泛意义,改变了我们之前对病毒圈的认识;为生命的起源进化研究提供有力基础。复旦大学附属上海市公共卫生临床中心也将借助于该团队的微生物发现与鉴定能力,助力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。

在本项研究中,张永振及其研究团队从我国陆地及各类水域中,采集了包括头索纲的文昌鱼、两栖纲的蛙、爬行纲的蛇等186种脊椎动物标本,从中发现了214种全新RNA病毒。在这些新发型的病毒中,既有与已知RNA病毒差异很大的新病毒科,也覆盖了已知的能感染包括人类在内脊椎动物的所有RNA病毒科。

张永振教授介绍:这里面有些病毒,和我们现在人类的知道的疾病的病毒,高度密切相关。比方说埃博拉病毒类的病毒、流感类的病毒、引起肝炎的病毒比如说丙肝病毒这一类、还有因其脑炎这类的病毒,我们从这些动物里面都发现了。

另外,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。比如: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。比如:在辐鳍鱼中新发现的博尔纳病毒科和丝状病毒科成员,都具有更久远、更古老的进化历史。团队成员解释:这表明RNA病毒与脊椎动物宿主之间有亿万年的共进化历史。

研究团队成员、国际著名病毒学家、英国皇家学会会士、澳大利亚科学院院士、悉尼大学教授艾迪·霍姆斯告诉记者:我们发现每个病毒的类群都包括各种类型的脊椎动物,比如说鱼类,爬行类,两栖类,甚至还有软骨鱼和肺鱼,所以很明显这些病毒和脊椎动物一样古老,这是病毒进化上的一个崭新的观点。

另外,该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。张永振指出:随着社会发展、生态变迁、人类开发等多重因素,原来未知领域的病毒和我们发生接触的几率越来越高。而目前临床上许多疾病多为症候群的诊断,不是真正病原体的诊断。新病毒的研究,有利于人类对传染病的防御变被动为主动。我们发现这些病原体以后,再回过头看这些不明原因的疾病,可能病原体我们就能找到了,知道了这些病原体,我们就能进一步搞清楚这些新发现的病毒,和我们已经知道能引起疾病的病毒,它们关系到底有多密切,有没有引起疾病的可能。如果我们知道它有引起疾病的可能,可能我们就可以做点主动的工作,就是早发现、早识别、早解析、早预警,从而使我们对传染病,过去是被动防御,现在转变为主动防御。

近年来,研究团队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,该筛查体系的建立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年年底,该研究团队已发现了1600余种全新的病毒,包括新种、新属、新科,甚至新的病毒目,目也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。他们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。

中山大学基础医学院(深圳)院长郭德银教授表示:张教授的工作,把原来我们对病毒非常孤立的一些认识,包括病毒之间联系,就没有进化上一个很好的联系,这些工作使整个病毒进化,特别是RNA病毒进化,形成了一个统一的这样一个系统,这样一个整个病毒分类的框架。

据悉,2018年3月8日,鉴于近年来该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,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,评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。这也是该期刊首次邀请中国科学家发表评论文章。而此次在脊椎动物RNA病毒的发现、遗传与进化上的研究成果在《自然》(Nature)杂志上发表,也是该研究团队2016年在无脊椎动物RNA病毒的发现与遗传进化规律研究实现重大突破后,再次在这一国际顶级期刊发表的长篇研究性论文。

上海申康中心副主任、上海市公共卫生临床中心主任朱同玉表示:它代表着我们人类,对病毒的起源,以及对我们高等动物之间相互的关系,有了一个更深层次的认识,也就是病毒学领域,又开辟了一个全新的研究方向,让我们人类对病毒的认识又更加深了,所以这是个非常重大的科学研究成果。这标志着我们中国在基础科学研究领域,走到了世界最前沿。


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