魏辅文团队揭示全球蝙蝠源冠状病毒系统发育多样性格局
The following article is from 动物学会兽类学分会 Author 兽类学分会
翼手目（蝙蝠）全球有1400多个物种，栖息在除南极洲以外的所有大陆。中国有蝙蝠物种141种，占全球的10%。蝙蝠拥有最多的冠状病毒（CoV）多样性，尽管冠状病毒在蝙蝠不同类群中的流行和多样性已有很多研究，但目前对蝙蝠冠状病毒在蝙蝠不同群中的系统发育多样性和生态传播机制的了解仍然很少，特别是在全球尺度上。此外，宿主系统发育、地理分布、气候变化（温度和降雨）和人类活动相关因素（人口密度、土地利用、城市化）等因素对这些模式的影响也知之甚少。因此，迫切需要在全球范围内揭示蝙蝠冠状病毒在蝙蝠类群中的系统发育多样性和传播模式及其影响因素，这将有助于进一步了解全球蝙蝠源人兽共患病的传播风险。
为了探讨上述科学问题，中国科学院动物研究所魏辅文院士团队收集了全球3594个蝙蝠冠状病毒RdRp基因序列（图1），采用贝叶斯系统地理学模型重建全球蝙蝠α- 和β-CoV在不同蝙蝠类群和地理分布中的传播模式，并比较蝙蝠α- 和β-CoV的系统发育多样性，从而确定蝙蝠冠状病毒的传播和系统发育多样性的热点蝙蝠类群和地理区域，并评估了宿主和生态因素对其影响。
图1. 全球蝙蝠物种丰富度及其冠状病毒采样点分布
研究发现，目前积累的蝙蝠冠状病毒RdRp基因序列主要来自亚洲和非洲地区，而在蝙蝠物种丰富度较高的南美洲地区，缺乏相关的数据（图1），未来需要在这些地区加大调查力度。
图2. 蝙蝠α (A)和β (B)冠状病毒的空间传播和影响因素
利用贝叶斯系统地理学模型和广义线性模型，研究发现宿主间的系统发育距离和地理距离分别是影响蝙蝠冠状病毒跨种传播和空间传播的最大限制因素（图2）。蝙蝠科和菊头蝠科的冠状病毒不仅广泛参与洲际内部的跨种传播，且洲际间的跨种传播比其它科更为频繁；东南亚、西欧、非洲东部和南部以及南美洲南部是蝙蝠源冠状病毒空间传播的活跃区域（图2）。
图3. 蝙蝠冠状病毒的系统发育多样性和影响因素
研究还发现，西欧、东亚、东南亚和非洲东部表现出较高的系统发育多样性, 暗示该区域拥有更古老的冠状病毒谱系（图3A和C）。利用空间广义线性混合效应模型，发现蝙蝠物种丰富度是驱动蝙蝠α-CoVs系统发育多样性的重要因素（图3B），而人类活动和气候变化因素与蝙蝠冠状病毒的系统发育多样性呈负相关（图3B和D），提示我们不仅要关注冠状病毒系统发育多样性高的重要蝙蝠类群和区域，更要关注生态因素对蝙蝠冠状病毒演化和传播的驱动作用。
综上所述，该研究揭示了蝙蝠源冠状病毒的全球传播模式和系统发育多样性格局及其影响因素，鉴定出蝙蝠源冠状病毒传播和演化的热点蝙蝠类群和区域，为蝙蝠源人兽共患病传播和风险预警提供重要参考。
该研究结果以“Global patterns of phylogenetic diversity and transmission of bat coronavirus”为题于2022年11月11日在Science China Life Sciences 期刊在线发表。中国科学院动物研究所魏辅文院士为通讯作者，博士研究生王志林和助理研究员黄广平为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金(32192420)和科技部项目(2021FY100300)的资助。
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