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周思宇、刘博等在《Nucleic Acids Research》发表重要疫源生物相关病毒数据资源平台
研究表明,全球半个多世纪以来引起新发传染病疫情的病原体超过80%来源于野生动物和媒介生物,且以病毒为主。这些病毒在自然宿主或媒介载体等疫源生物内循环传播,与其共进化并频繁变异获得新的生物学属性和感染特征,一旦突破物种屏障传染给人类,往往会对人类健康造成巨大威胁。近年来,尽管全球科学家已经开展了很多针对野生动物和媒介生物携带病毒的研究,但是由于大量的数据信息散布于各种文献和序列数据库中,难以进行系统的归纳总结和进一步的深度挖掘,使得我们对这些疫源生物携带病毒的总体状况和变化特征缺乏全面系统的了解。
鼠类和蝙蝠是地球上种群最大的两类哺乳动物,具有分布广、种类多、种群大、并且与人类和家畜接触密切等特点,已被证实是百余种人类病毒的天然宿主和储存宿主,如汉坦病毒、拉沙热病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒和SARS冠状病毒等。蚊和蜱是目前公认最重要的媒介生物,它们携带的各种虫媒病毒可以引起很多严重的人类传染病,如登革热、基孔肯雅热、西尼罗脑炎、黄热病和寨卡热等。而且,一些动物源性病毒和虫媒病毒可以在不同动物宿主和媒介生物之间交叉播散,进一步增加了其跨种传播的风险。
近年来,金奇课题组一直致力于阐明关键野生动物及媒介生物携带的病毒组特征,建立完善的监测、预警和溯源体系,从而实现新发传染病防控的关口前移。通过近十年的持续努力,已经初步揭示了我国全境范围内和东南亚地区代表性蝙蝠、鼠类和蚊等重要疫源生物的呼吸道和消化道病毒组特征,相关研究相继发表于《ISME Journal》(2016)和《Microbiome》(2018、2021)等。同时,杨剑课题组通过对海量公共数据的系统挖掘,并辅以相关文献信息的人工提取和核对校验,先后自主设计开发了蝙蝠相关病毒数据库DBatVir(Database, 2014)和鼠类相关病毒数据库DRoVir(J Genet Genomics, 2017)。
在此基础上,该团队通过进一步收集构建重要媒介生物蚊和蜱相关的哺乳动物病毒数据集,并设计开发全新的数据展示和整合分析系统,构建了国际上首个重要疫源生物相关病毒数据资源平台ZOVER(http://www.mgc.ac.cn/ZOVER)。该平台目前共收集整理了2,100余篇文献报道的近40,000个源自蝙蝠、鼠类、蚊和蜱相关样本的哺乳动物病毒,涉及全球150多个国家的960多种疫源生物。该数据平台不仅收集整理了病毒样本的关键元信息(如取样时间、地点、样本类型、宿主种属、病毒检测方法等),还整合了相关疫源生物的分布区域、亲缘关系等重要信息,并提供了友好易用的界面和多种在线数据分析工具(如基因组浏览、比对、进化、统计等)。此外,ZOVER平台还专门开发了病毒组在线比较分析功能,可以从时间和空间等不同角度对同类宿主之间(如中华菊头蝠和中菊头蝠)或不同类宿主之间(如蝙蝠和鼠类)的病毒组特征进行可视化比较分析,从而为发现不同疫源生物的病毒组潜在变化规律提供线索。
该研究构建了国际上首个综合性疫源生物相关病毒数据资源中心和分析系统,为未来潜在的动物源性新发病毒性传染病的预警、鉴定、检测和溯源提供了整合的数据信息和综合的分析平台。近日,相关研究成果发表于《Nucleic Acids Research》杂志,中国医学科学院病原生物学研究所博士研究生周思宇和主管技师刘博博士为论文共同第一作者,杨剑研究员、吴志强研究员和陈立宏副研究员为论文共同通讯作者。该研究获得了中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目资助(2020-I2M-2-001)。