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狂犬病毒的进化(3)

已有 913 次阅读 2023-12-21 00:09 |个人分类:狂犬病防治|系统分类:科普集锦

狂犬病毒的进化——

大型学术专著《狂犬病》最新版新增的一章

目前国际上关于狂犬病最权威最全面的大型学术专著《狂犬病的科学基础和管控（RABIES: SCIENTIFIC BASIS OF THE DISEASE AND ITS MANAGEMENT）》，简称《狂犬病(Rabies)》。该书被誉为有关狂犬病的百科全书。该书初版于2002年，第2版和第3版分别出版于2007年和2013年。其最新版（第4版）于2020年5月出版，共有22章，732页。与前一版相比，最新版新增了两章，体现了近十年来狂犬病研究领域的重要进展。

原书内容丰富，本博客在过去三年多的时间里曾陆续对此书的部分内容进行过译介。今天开始译介此书较旧版新增的两章之一：第３章－狂犬病毒的进化。

本章目录：

3.1 概述

3.2 狂犬病毒在稳定的宿主－病毒关联中的微观进化动力学

3.3 狂犬病毒的宏观进化动力学

3.4 适应性进化在跨物种传播中作用的证据：调和（Reconciling）毒株

3.5 进化数据在狂犬病预防和控制中的应用——遗传学作为传播的标签

3.6 结论

第３章－狂犬病毒的进化(3)

3.2 狂犬病毒在稳定的宿主－病毒关联中的微观进化动力学(2)

（Microevolutionary dynamics of rabies in stable host virus associations）

蝙蝠中与储存宿主相关的病毒谱系（lineages）数量较多，这使得对进化速率的变化进行更全面的分析成为可能，从而支持宿主生态学和生活史的变化会改变病毒进化速率的观点。特别值得注意的是，与热带和亚热带蝙蝠物种有关的病毒，其进化速度比温带蝙蝠相关病毒快了近四倍，这可能是由于前者是全年可传播，而后者需要冬眠，导致传播受到季节的限制。这种季节性的传播暂停得到了实验感染和数学模型的支持，彰显了进化研究结果在揭示狂犬病生物学全貌方面的价值(Davis et al.， 2016;George et al.， 2011)。对宿主生态学和病毒进化之间复杂相互作用的进一步认识可能来自对不同生态条件下在广泛分布的宿主物种中传播的病毒的比较。

图3.2　在食肉动物和蝙蝠的宿主相关病毒谱系（lineages）中观察到的核蛋白基因(方形)和糖蛋白基因(圆形)的进化速率。时钟速率（Clock rates）依据Streicker, Lemey等(2012)，Troupin等(2016)和Pepin等(2017)，其中包含每个变种（variant）的详细信息和用于估计时钟速率的方法。线条长度代表95%最高后验密度（posterior density ）间隔;三角形表示为便于图形表示而截断的间隔。

同源重组（Homologous recombination）是引入遗传新颖性和快速的进化变化的另一种途径，长期以来被认为在RABV中不存在。然而，过去十年的几项独立研究表明，RABV和其他丽沙病毒的重组在生物学上是可能的，尽管这种重组似乎极其罕见。在报道的少数RABV重组实例中，大多数只在单个序列中看到。因此，这些病例没有表明重组病毒已经传播并能够在宿主群体中繁殖，可能是因为这些重组病毒需要为适应而付出代价。

一个值得注意的例外是在与新世界（美洲）食肉动物相关的RABV分支（clade）中检测到的推定的重组事件(Ding et al.， 2017)。该进化支由臭鼬和浣熊宿主维持的几个谱系（lineages）组成。在这些谱系中，病毒携带的糖蛋白似乎是一种与美洲蝙蝠相关的RABV变种和一种主要与家养狗相关的RABV世界毒株（cosmopolitan Strain）之间在历史上的重组事件的结果，后者在后哥伦布时代被引入美洲新大陆。Ding等提出，正是从世界RABV毒株获得糖蛋白的头部结构域（head domain），促进了病毒宿主从蝙蝠宿主转移到臭鼬和浣熊宿主。

最近的分析还揭示了其他RABV毒株和蝙蝠丽沙病毒之间的历史性重组事件的迹象(Deviatkin & Lukashev, 2018)，但这些事件的进化意义尚不清楚。虽然这些结果表明在RABV和其他丽沙病毒中缺乏阻止重组的基本分子屏障，但只有在非常罕见的情况下才能满足重组所需的必要条件。具体地说，急性期短到只有几天，人群流行率低，这使得同一宿主个体同时感染两种正在积极复制的不同病毒的可能性很小。重组病毒为了能有机会传播，还需要在宿主被首先感染的病毒致死之前到达唾液腺，这使得重组病毒的传播更加不可能。但是，尽管明显地非常罕见，重组具有导致RABV进化轨迹发生根本转变的潜力。随着已发表的基因组数据数量的增加，可能会报告更多疑似病例，并将允许进一步审查RABV的重组及其分子机制和流行病学意义。

（未完待续）

相关链接：

Anthony R. Fooks & Alan C. Jackson主编，《RABIES: SCIENTIFIC BASIS OF THE DISEASE AND ITS MANAGEMENT（狂犬病的科学基础和管控）》，简称《狂犬病(Rabies)》。该书最新版（第４版）共有22章，732页，由Elsevier Inc.旗下的学术出版社（Academic Press）出版。