研究重啟 1918 年流感大流行的鳥類起源說

一項新的分析表明,1918 年致命大流行的基因起源於禽類,而不是人類和豬病毒的混合

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導致 1918 年流感大流行的病毒可能源於北美家禽和野生鳥類,而不是人類和豬病毒的混合。今天發表在《自然》雜誌上的一項研究重建了甲型流感病毒的起源,並追溯了其兩個世紀以來在不同動物宿主中的進化和傳播。

“我們多年來一直在使用的方法,對於弄清基因序列的起源和這些事件的時間至關重要,但這些方法都存在缺陷,”主要作者、亞利桑那大學圖森分校的生態學家和進化生物學家邁克爾·沃羅貝說。

沃羅貝和他的同事分析了來自人類、鳥類、馬、豬和蝙蝠的流感病毒分離出的超過 80,000 個基因序列,他們使用自己開發的模型來繪製來自不同宿主物種的病毒之間的進化關係。由此產生的分支樹表明,1918 年致命大流行病毒的基因起源於禽類。


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鳥類被指責
此前,鳥類也曾被指與這種致命毒株的起源有關。2005 年對從一名受害者的儲存組織中提取的 1918 年大流行病毒進行的基因分析得出結論,它最接近於禽類起源的病毒。但2009 年的一項研究卻發現,病毒基因在人類和豬體內迴圈至少 2 至 15 年,然後結合形成致命病毒。

新加坡國立大學杜克-新加坡國立大學醫學院的進化生物學家加文·史密斯稱當前的研究是“對我們如何分析資料的重要貢獻”。史密斯是 2009 年研究的合著者,他指出該研究確定了 1918 年病毒中兩個基因的禽類關係,但最新研究已經確定了六個基因的禽類關係。

英國牛津大學的進化生物學家奧利弗·派伯斯說,沃羅貝的研究極具說服力。“它表明豬起源的證據要弱得多,但幾乎不可能完全排除這種可能性。”

多種時鐘
科學家使用“分子鐘”進化模型,透過追蹤隨時間推移的基因突變來拼湊生物體之間的關係。這些模型依賴於基因變化以可靠的速率累積的概念,就像秒針滴答作響一樣。一些模型假設分子進化的速率大致相等,但有證據表明,流感病毒在不同宿主中的進化速率不同——例如,在鳥類中比在馬中更快。沃羅貝的模型透過允許每個宿主特定的時鐘獨立滴答作響來適應這種可能性。

比利時魯汶天主教大學雷加醫學研究所的分子流行病學家菲利普·萊梅說:“這是一個引人注目的例子,說明某些模型規範如何真正篡改我們的重建結果。”

該分析還揭示了幾乎所有禽流感毒株以及 1872 年襲擊北美各地馬匹和騾子的 H7N7 病毒的共同祖先。這場獸疫爆發於加拿大多倫多,並迅速向南和向西蔓延。報紙報道稱,華盛頓特區的街道“幾乎空無一人”,費城、賓夕法尼亞州的鐵路貨場和碼頭上堆積如山的貨物。“當馬匹與我們的生活息息相關時,馬匹和人類之間的傳播似乎是一些流行病的關鍵,”密歇根州立大學東蘭辛分校的進化生物學家理查德·倫斯基說。

“我們現在有了這樣一種想法,即我們現在在世界範圍內看到的許多流感病毒的來源可能是馬科動物,而長期以來的教條一直是禽類,”派伯斯說。“這是一項引人入勝的研究,也是一個相當大的驚喜。”

本文經雜誌《自然》許可轉載。這篇文章於 2014 年 2 月 16 日首次發表

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