太平洋鲑套式病毒(PsNV)的发现是否意味着冠状病毒能感染三文鱼?
1. 新冠病毒能感染那些物种?
目前,病毒、微生物和动植物都采用“域、界、门、纲、目、科、属、种、株”这样的分类层次,具体种类上某些层次可能缺失,各层次之间也可能还有“超”和“亚”的中间层次。
一种病毒的宿主存在一个特定的物种范围,这个宿主范围与病毒和宿主的分类是有关系的。而且这个宿主范围在一定的分类层次上相当稳定和有规律,通常同种不同基因型的病毒有相同或高度相近的宿主范围,同属不同种的病毒可能有相近或交叉的宿主范围,同科不同属的病毒则在宿主范围上可能相近也可能有较大差别。不考虑虫媒病毒这类特定传播方式的病毒,一种病毒能感染的宿主范围通常在分类学上也有一定相关性,宿主范围窄的病毒可能只能感染一个到几个同属的近缘物种,宿主范围宽的则可能感染跨目到跨纲的物种,但在很宽的分类范围中,具体易感的物种又有一定选择性。
根据ICTV (国际病毒分类委员会)冠状病毒分类研究小组的最新分类方案,新冠病毒与SARS病毒是同一个病毒种的不同株,属于套式病毒目(Nidovirales)、冠状病毒科(Coronaviridae)、正冠状病毒亚科(Orthocoronavirinae)、乙冠状病毒属(Betacoronavirus)。在正冠状病毒亚科下有甲乙丙丁四个冠状病毒属,全部都只感染哺乳类和鸟类恒温动物。其中乙冠状病毒属的成员的宿主范围主要包括牛、马、猪、鼠、蝙蝠、果子狸、猫、人等哺乳类,已证明的新冠病毒的宿主包括人、猴、蝙蝠、果子狸、雪貂、猫等,这些分别属于哺乳纲真兽亚纲的灵长目、翼手目、食肉目等。而猪的细胞受体ACE2能与新冠病毒的S蛋白结合,但不会感染新冠病毒;狗、鼠的细胞受体ACE2不会与新冠病毒发生结合。
2. 太平洋鲑中发现的套式病毒的背景是什么样的情况?
加拿大英属哥伦比亚大学等的研究团队吉迪恩·莫迪凯(Mordecai G.J.)等人(2019)在eLIFE发表的“濒临灭绝的野生鲑鱼被新发现的病毒感染”(Endangered wild salmon infected by newly discovered viruses)的文章,这篇文章报道了在加拿大水产养殖管理处和鲑增殖计划(Fisheries and Oceans, Canada Aquaculture Management Division and Salmon Enhancement Program)实施中,从加拿大南部温哥华岛(Vancouver Island)沿岸的太平洋鲑的样品进行宏转录组测序,检测到了三种新病毒。其中一个病毒被命名为太平洋鲑套式病毒(Pacific salmon nidovirus, PsNV)与姬蛙勒托病毒1 (Microhyla letovirus 1, MLeV1)有一定相似性。PsNV主要在太平洋鲑的增殖育苗场和养殖及部分野生的大鳞大马哈鱼中检出。
MLeV1是赵兰英(音译)等2014年从成都的稻田中捕捉的姬蛙样品中用宏基因组学方法经英、荷、中、美团队联合鉴定到的一个新的病毒。根据2019年的最新冠状病毒科的分类方案,MLeV1在分类上属于套式病毒目、冠状病毒科、勒托病毒亚科(Letovirinae)、甲勒托病毒属(Alphaletovirus)的成员。PsNV与MLeV1从进化树上来看分类差距也很远,可能属于不同属甚至不同亚科的成员,分类地位未定。
3. 大西洋鲑套式病毒对人的健康有风险吗?
吉迪恩·莫迪凯等的论文根据进化关系对PsNV与冠状病毒SARS-CoV和MERS-CoV进行了比较,并用PsNV感染鳃联系到SARS和MERS感染呼吸系统。这里作者的讨论有些牵强,因为鳃和肺是不同的组织起源,而且感染哺乳类的冠状病毒也不都是只以肺为主要靶器官。但即便如此,作者所有这些讨论均只是就PsNV感染鱼的特征进行,提示PsNV对太平洋鲑等的致病作用可能在野生鱼类种群动态中发挥的影响,还可能对水产养殖业构成的威胁。没有明示或暗指任何PsNV感染哺乳类包括人的风险,也没有假想SARS或MERS等冠状病毒能感染鱼类,说明作者是严谨地围绕结果及事实开展科学讨论。
4. PsNV和MLeV1与感染哺乳动物的冠状病毒遗传关系怎么样?
我们参与了国际病毒分类委员会(ICTV)对杆套病毒科(Roniviridae)和虹彩病毒科(Iridoviridae)这两个科的病毒分类。杆套病毒科也属于套式病毒目的一个科,其成员包括感染虾类的黄头病毒1、鳃联病毒(原黄头病毒2)和我们发现的头甲病毒1 (原黄头病毒8),在讨论虾类黄头病毒这一类病毒时,专家不会将其风险与同目下的冠状病毒科相联系,因为这个遗传关系实在是太远。ICTV目前对非反转录的RNA病毒的分类只以依赖核糖核酸的核糖核酸聚合酶(RdRp)的氨基酸序列的同源性为依据,因为非反转录的RNA病毒都有这个共同的基因,才能进行远缘遗传关系的比较。由于不对基因组上的其它非共有基因进行比较,因此RNA病毒的遗传关系树所反映出的遗传关系比实际的遗传差异大大拉近了。在被大大拉近的遗传关系树上,PsNV和MLeV1与新冠病毒的分类地位也相去甚远,其实际的遗传关系则更是风马牛不相及。用演化的时间来说的话,可能会涉及成千上万年的演化。
5. PsNV的发现是否为冠状病毒感染三文鱼提供证据
当前的语境下,对公众说冠状病毒时,其很大的潜在含义是指新冠病毒,即便不是明确指新冠病毒,也是指与此密切相关的乙冠状病毒属,起码也是感染哺乳类的正冠状病毒亚科的病毒。从这个意义上来说,PsNV的发现其实是为新冠病毒不能感染三文鱼提供了证据。因为大自然中能找到的感染这类鱼类的与新冠病毒最近的病毒就是PsNV了,而其还与新冠病毒的遗传距离还相差甚远。
有人根据PsNV感染太平洋鲑,它属于冠状病毒科,因此推测新冠病毒有可能感染鱼类。这样的推理就像是在说“山羊喜欢攀岩,它是牛科动物,所以奶牛喜欢攀岩”一样,这个推理是一种颠倒的三段论,显然违背了逻辑常识。
6. 是否能用PsNV来说加拿大的鱼类存在冠状病毒感染?
PsNV虽然是从加拿大的太平洋鲑鉴定到的新病毒,但我们没有对我国是否存在这个病毒进行过筛查,而且PsNV与我国成都稻田姬蛙中发现的MLeV1有类似地位的亲缘关系,这两种病毒都与感染哺乳类的冠状病毒相去甚远,用这个事例来炒作新冠病毒与水生动物之间的关系不仅违背病毒学原理和科学的逻辑常识,对我国水产业的发展也可能造成巨大损害。
7. 太平洋鲑是三文鱼吗?与大西洋鲑有什么关系?
由于三文鱼不是一个学术名称,而是商业名称,不同的商业环境下可能所指的范围不一样,因此在很多场合下,也能跟大西洋鲑一样,称为三文鱼。但太平洋鲑与挪威、智利等的大西洋鲑不是同一个物种,前者属于大马哈鱼属(Oncorhynchus spp.),后者属于鲑属(Salmo spp.)。
8. PsNV的发现对我国有什么意义?
近年来的国内外研究不断从水生动物中发现新的对于水生动物具有致病性的新病毒,这些新发现的病毒对于我国的水生动物健康存在风险,因此水生动物卫生领域依然值得对这些新的病毒加以关注。
作者:黄倢
亚太水产养殖中心网 总干事
中国水产科学研究院黄海水产研究所 客座研究员
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