流感来自鱼？遗传学指向流感的水中起源

原文作者：Ewen Callaway

珊瑚、鲟鱼和其他水中生物都有感染过流感及其远亲病毒的迹象。

流感病毒可能起源于鱼。研究者梳理了遗传数据库，在鲟鱼身上发现了流感病毒（季节性流感的元凶，更不用说全球不时流行的禽流感了）的远亲[1]。

感染流感病毒的人类细胞（人工上色），在转移到陆地动物身上之前，有可能出现在鱼类身上。来源：Steve Gschmeissner / Science Photo Library

作者还发现包括了流感病毒在内的更广泛的病毒家族，可能在数亿年前起源于原始水生动物，其演化远远早于第一条鱼的出现。

这一类病毒似乎特别善于在宿主间跳跃，澳大利亚悉尼大学的病毒学家Mary Petrone说，她是描述了这一发现的预印本共同作者。了解古代宿主转移可能帮助科学家识别可能引发新的人类中流行的病毒。这项研究2月16日发表在预印本服务器bioRxiv上，尚未经过同行评议。

流感的起源故事

和很多病毒学家一样，Petrone在疫情的头几年也在紧锣密鼓地研究SARS-CoV-2。但当她搬到澳大利亚进行博士后研究时，Petrone想远离人类感染，把时间花在这个国家的著名生态系统中。“研究了两年COVID，我觉得去珊瑚礁做点实地工作听起来相当不错。”她说。

珊瑚属于刺胞动物门，它们的祖先在约6亿年前从其他动物那里分出来。Petrone希望，研究珊瑚能揭示出感染动物的病毒的更深远历史——尤其是有RNA基因组的那些。这一病毒类群包括许多人类和动物的病原体。

Petrone的第一个电话没有打给潜水商店，而是打给了Zoe Richards，澳大利亚科廷大学的珊瑚礁研究者，他提供了在西澳大利亚沿海收集的两个珊瑚物种样本。分析这些珊瑚上获取的RNA发现了感染病毒的证据，这些病毒来自一类称为Articulavirales的目，其中包括了流感病毒所在的科，和一类称为Quaranjaviruse的病毒。后者当中的成员在蜱虫中传播，偶尔会蔓延到人类、鸟类和其他的脊椎动物。

这项新的分析表明，珊瑚感染的病毒属于一个古代病毒家族，可能发生于约6亿年前，以后产生了Articulavirale的其他成员，包括流感和Quaranjaviruses。

盲鳗的秘密

这些发现让Petrone思考，流感病毒会不会也起源于海洋。已经有一些证据指向这里。2018年，研究者在盲鳗中发现了流感病毒的远亲[2]。这种黏糊糊的无颌生物是脊椎动物的一个早期分支，这项研究的作者暗示了流感病毒与脊椎动物一同演化。

Petrone搜索了遗传数据库，在西伯利亚鲟（Acipenser baerii）样本中发现了流感相关的RNA序列。鲟鱼是有颌脊椎动物，比盲鳗和人的关系更近。但鲟鱼的病毒在任何已知流感病毒（包括盲鳗的病毒）之前就已经从流感的主要族谱上分了出去。

Petrone说，发现流感病毒的这两个早期支系，表明流感在来到陆地上之前或许感染包括鱼在内的水生动物。但还不清楚流感是否随着早期陆地脊椎动物一起上岸，或者是在更近的时候从海中来到陆地上。

研究者说，要确定这一点，研究者需要在更多的动物中寻找流感的亲属，并更深入了解这种病毒如何在各宿主物种间传播。

生于海上

中国上海巴斯德研究所的演化病毒学家崔杰同意流感病毒及其更广泛的家族可能产生于海洋的说法。2021年，他的团队分析了深海龙虾的基因组，识别出了属于流感更广泛类群的病毒[3]。“水体环境中有着巨大的未经了解的病毒多样性。”他说。

英国格拉斯哥大学的演化病毒学家Robert Gifford说，因为海洋生物的古老特性，要是发现某个主要病毒类群不是出自水生环境才奇怪。“这项研究为流感病毒的水生起源提供了令人信服的证据。”

研究者说，识别出古代的宿主转移，也可以帮助研究者衡量某些病毒对人类的风险。Petrone的团队发现了一些迹象，表明感染蜱虫的Quaranjaviruses可能起初在甲壳动物身上传播，后来转移到了蜱虫身上。

康涅狄格州耶鲁大学公共卫生学院的虫媒病毒学家Chantal Vogels补充说，发现这类转移表明研究水中病毒“能帮助我们更好地理解可能会人畜共患的病毒的历史兴起和演化。”

Gifford同意，像Petrone所做的这类研究，有助于找出那些能在人类和其他动物中引发流行的病毒。但他提醒说，随着病毒的族谱填充得越来越多，其亲缘关系受到重排，关于古代宿主转移的结论可能会改变。

参考文献：

1. Petrone, M. E. et al. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2023.02.15.528772 (2023).

2. Shi, M. et al. Nature556, 197–202 (2018).

3. Zhang, Y.-Y. et al. Sci. Bull. 66, 2458–2461 (2021).

原文以Did flu come from fish? Genetics points to influenza’s aquatic origin标题发表在2023年2月28日《自然》的新闻版块上

© nature

doi: 10.1038/d41586-023-00558-4

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