新型冠状病毒与猪冠状病毒的相关性和启示

编者按：新型冠状病毒肺炎在我国暴发以来，对我国经济乃至人民生活带来巨大影响。疫情肆虐下，我国科研工作者尽全力开展相关研究，养猪战线科技人员亦展开科学探索，并取得重大进展。新型冠状病毒能否构成跨种传播、对蝙蝠携带冠状病毒多样性和分布区域的研究具有什么重大意义、被证明最适合开发的疫苗及治疗性抗体靶标的蛋白是什么，本文为你一一揭晓。

摘要：2019年底新型冠状病毒（SARS-CoV-2）造成了对人类健康构成了巨大威胁的疫情，但其与猪冠状病毒基因组序列相似性低，在决定病毒宿主嗜性和毒力的纤突（spike，S）蛋白结构上具有较大差异，据此推测不能构成跨种传播。对蝙蝠携带冠状病毒多样性和分布区域的研究可有助于分析其对人类和养殖业的威胁，在公共卫生中具有积极意义。针对突发疫病，快速响应获得原始材料数据有助于疫病诊断、治疗和预防研究的开展。多种人冠状病毒S蛋白被证明是最适合开发的疫苗及治疗性抗体靶标，可在动物疫苗等产品的设计中借鉴。

关键词：新型冠状病毒；猪冠状病毒；纤突蛋白；诊断

冠状病毒（Coronavirus，CoV）能引起人类和动物的呼吸道和肠道感染。21世纪以来，急性致病性冠状病毒引起的疫病，包括急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome，SARS）、中东呼吸综合征（Middle East respiratory syndrome，MERS）和2019新型冠状病毒（SARS-CoV-2）引起的疫情（COVID-19）对人类健康构成了巨大威胁。

1、冠状病毒疫病的暴发及其动物起源与进化

2019年12月在中国武汉暴发的COVID-19疫情由新型冠状病毒SARS-CoV-2引起，以肺炎并发急性呼吸障碍综合征为特征，截止2020年2月17日15时，已确诊70639例，死亡1772例。SARS-CoV-2全基因序列与SARS冠状病毒（SARS-CoV）相似率为79.5%，与蝙蝠冠状病毒RaTG13株的基因组序列相似率为96.2%，且其细胞受体与SARS-CoV相同，均为血管紧张素转换酶2（ACE2），这说明病原可能来自于蝙蝠，属于SARS相关CoV（SARSr-CoV），而其中间宿主尚未可知。另外，在被感染患者的粪便中可检测到病毒核酸，这表明SARS-CoV-2可能也存在于消化道。

回顾人冠状病毒造成的严重疫病，2002年在中国广东暴发的SARS（最终病例数8098，死亡数774）和2012年在中东暴发的MERS（至今病例数2494，死亡数858）在患者中引起严重的呼吸道感染和肺炎。SARS-CoV和MERS-CoV的自然宿主均为蝙蝠，分别由果子狸和单峰驼这两种中间宿主传播至人类。

SARS-CoV的病原核酸及其特异性血清抗体可在果子狸中检测到，但未确认病毒源头。直至2013年，在中国云南蝙蝠中分离的冠状病毒与SARS-CoV基因组序列相似率达95%，且可以使用ACE2作为细胞受体，被认为与SARS-CoV具有相同的直系祖代，这说明SARS的暴发有可能是野生动物交易中由被感染动物异地传播所引起。

MERS-CoV的细胞受体是二肽基肽酶4（DPP4），病毒特异性抗体在骆驼中普遍存在，甚至在1983年采集的骆驼血清中也可检测到，病毒可能由中东地区骆驼游牧业及骆驼群的频繁接触实现传播而引起疫病的暴发。

中国养猪业体量巨大，急性突发性的猪病毒性疫病不仅会对畜牧业经济造成严重影响，一旦其存在跨种传播的风险，对人类健康也会造成严重危害。2016年发现在仔猪中具有高致病性的猪急性腹泻综合征（SADS）由一种与人HKU2毒株相关的蝙蝠冠状病毒SADS-CoV引起，以严重腹泻和呕吐为特征，在广东4个猪场中造成了24693头仔猪的死亡，5日龄仔猪死亡率在90%以上。研究发现SADS-CoV可能由蝙蝠体内的冠状病毒重组而来。但SADS-CoV与SARSr-CoV序列在S基因存在明显差异，其细胞受体还未可知，且非为已鉴定的冠状病毒受体。

猪冠状病毒PEDV、TGEV和SADS-CoV以侵害仔猪消化道为主要特征，临床症状为呕吐、食欲不振以及水样腹泻，病理以散在的肠细胞坏死脱落和肠绒毛损伤为特点，病毒分类学上与水貂冠状病毒和灵猫冠状病毒同属Alpha冠状病毒属，与属于Beta冠状病毒属的SARS-CoV、MERS-CoV及SARS-CoV-2在全基因组和决定病毒宿主嗜性与毒力的S蛋白上具有明显的差异（仅为26%左右），亲缘关系相对较远，据此推测2019新型冠状病毒不具备跨种传播至猪的病原嗜性基础。

鉴于大多数冠状病毒具有相同的自然宿主，且人冠状病毒感染并非局限于呼吸系统，病原也可在消化道被发现，这与猪冠状病毒侵袭的靶器官具有一定重叠，病毒重组造成的可能的宿主嗜性变化不可忽视，因此在养殖生产中，做好生物安全防护，防止野生动物对养猪业的侵扰具有实际意义。

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