正在杀死野生大大猩猩,在肠道中徘徊的病毒大

日期:2019-08-09编辑作者:生命科学

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哥伦比亚大学Mailman公共卫生学院和澳大利亚悉尼新南威尔士大学感染与免疫中心的研究人员提供了新的证据,证明儿童肠道肠道病毒水平升高与胰岛自身免疫,是1型糖尿病的前兆。该论文发表在科学报告期刊上。

一只名为贝蒂的两岁黑猩猩因感染人类鼻病毒C型而死亡

美国每年诊断出大约40,000例1型糖尿病病例。在澳大利亚,该研究队列发生的病例中,近60%的新诊断病例发生在儿童和25岁以下的人群中。

北京时间1月3日消息,据国外媒体报道,野生大猩猩面临着诸多威胁,包括偷猎、捕食者和森林破坏等。然而,科学家在乌干达基巴莱国家公园调查一个黑猩猩种群爆发的呼吸道疾病时,却惊奇而不安地发现,导致人类“普通感冒”的病毒——人类鼻病毒C型——正在杀死健康的黑猩猩。

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报告作者之一、美国威斯康星大学麦迪逊分校兽医学学院的托尼·戈德堡教授说,“这会导致严重的咳嗽和喷嚏症状。”他们的报告发表在2017年12月13日的《新兴传染病》(Emerging Infectious Diseases)杂志上。

研究人员检查了从93名儿童中收集的血液和粪便,作为澳大利亚病毒在遗传风险研究中的一部分,该研究是一个前瞻性出生队列,患有至少一名1级糖尿病的一级亲属。该研究使用Virome-Capture-Sequencing检测脊椎动物感染病毒,这是一种在CII开发的病毒测序工具,其鉴定病毒的能力比传统的高通量测序方法高10,000倍。

鼻病毒是造成一般感冒的最常见病毒,人体感染的常见症状有发烧、流鼻涕、头痛等。“之前我们完全不知道鼻病毒C也会感染人类以外的动物,”戈德堡在提到一只名为“贝蒂”的两岁黑猩猩时说,“在黑猩猩身上发现这种病毒太令人意外了,同样意外的是它很快就能杀死健康的黑猩猩。”在贝蒂因感染人类鼻病毒C型而死亡之后,科学家获取了它的尸体并进行了解剖检验。

对粪便样本的检测发现129种病毒在胰岛自身免疫与年龄和性别匹配对照的儿童肠道中更为丰富,其中包括5种肠道病毒-A病毒,病例显着更丰富。肠病毒A物种包括病毒,它们是常见的婴儿感染源,如手足口病,还有脑炎;然而,在大多数情况下,感染是无症状或轻微的。研究人员表示,需要进一步研究以确定可导致胰岛自身免疫和1型糖尿病的特定病毒或病毒。

这场疾病爆发于2013年2月,群体中大部分黑猩猩都受到感染。疾病肆虐期间,由56只黑猩猩组成的群体中有5只死亡,包括贝蒂在内;另外4只死亡黑猩猩都是成年个体,年纪最大的有57岁。戈德堡表示,这一发现是对人类与野生类人猿接触行为的警示。在非洲,人们总是会时不时遇到黑猩猩和其他猿类,这一般发生在人类居住地扩张到猿类栖息地,或者在进行旅游和研究等活动的时候,一些猿类也会离开森林,抢夺人类栽种的农作物。

血液样本没有显示肠道病毒和胰岛自身免疫之间的关联,研究人员说这一结果与身体清除血液中的病毒比从肠道清除病毒的事实相符。

人类鼻病毒C型是3种鼻病毒之一,另外两种被称为人类鼻病毒A型和B型。这3种鼻病毒都会引起人体的呼吸道疾病,但人类鼻病毒C型感染的症状要比另外两种严重得多。尽管人类感染这一病毒的历史可能已有数千年,但直到2006年,科学家才利用新的DNA测序技术确定了鼻病毒的分类,之后在2009年7月,国际病毒分类委员会投票批准了一项决议,将人类鼻病毒C型归入微小核糖核酸病毒科肠道病毒属。此前在2008年时,人类鼻病毒A型和B型就已经被归入了肠道病毒属。

“这些研究结果强化了肠道病毒可以从肠道传播到儿童胰腺中并在血液中引发自身免疫的模型,”流行病学副教授,该项目的CII负责人Thomas Briese博士说。“了解所涉及的病毒类型是制定预防和治疗1型糖尿病的新策略的关键一步。”

另一位研究作者、威斯康星大学医学与公共健康学院的过敏和免疫学教授詹姆斯·格恩指出,人类儿童感染鼻病毒C型时症状尤其严重。他的研究团队首次在实验室中培养出了可供研究的人类鼻病毒C型,并且对该病毒用来感染呼吸道系统细胞的受体进行了描述。

关于VirCapSeq-VERT

“通常而言,这种病毒主要是感染年幼的儿童,”格恩说道。他的实验室能进行高通量的病毒诊断,每年都要处理数以千计的人体样品。格恩解释称,病毒受体——与病毒就像锁和钥匙的关系——的遗传学特征会决定哪些人更容易被感染。一些人具有特别容易接受病毒的受体,因而很容易被感染;而另一些人的受体特征则使他们十分耐受。对有些人来说,人类鼻病毒C型感染可能会引发哮喘,或者使哮喘等疾病变得更加复杂。

VirCapSeq-VERT是一种无偏序测序的简化版本,它参考了大约200万个遗传片段中的序列库,代表了已知感染脊椎动物的所有病毒类群。这些遗传片用于构成探针,其与取自待测样品的材料混合。然后使用磁珠从样品中“拉出”与探针匹配的区段;最后只使用高通量测序分析这些片段。2015年的一项研究报告称,与传统的高通量测试相比,该方法使病毒匹配增加了100到10,000倍。该试验已用于巴西基孔肯雅热,乌干达呼吸道疾病和坦桑尼亚无法解释的疾病的研究。

“黑猩猩似乎在遗传学上很容易受到这种病毒的影响,”格恩说,“在贝蒂身上发现的病毒看起来应该来自某个人类,而它肺部的病毒水平与我们在儿童身上看到的差不多。”

研究作者还利用粪便样品对乌干达的黑猩猩进行了DNA检查,并查阅了已发表的关于非洲大陆黑猩猩的基因组资料。戈德堡表示,几乎每一只黑猩猩都具有对人类鼻病毒C型极为敏感的受体,这一点发人深省。“黑猩猩对这种病毒的易感性是整个物种普遍的,”戈德堡说道。

感冒病毒专家、威斯康星大学麦迪逊分校的生物化学教授安·帕姆恩博格称,从贝蒂身上获得的病毒基因组显示,该病毒来自一个人类宿主。“我们希望见到整个基因组的改变,但它不是一个适应于黑猩猩的病毒,”帕姆恩博格说道。

帕姆恩博格也是该研究的作者之一,她指出人类鼻病毒C型具有很强的杀伤力,致死率约为9%。“这也是为什么具有CDHR3基因高风险突变的儿童会因为严重的呼吸道疾病而就医的原因,”她说道。

戈德堡已经在乌干达从事了多年动物病毒的研究。他指出,野生黑猩猩中爆发呼吸道疾病的现象并不罕见,但在大多数情况下,这些病情都没有得到诊断。在极少数病因已经被确定的病例中,黑猩猩感染的是与人类鼻病毒C型无关的其他一些病毒。

“在大多数情况下,我们找不出病因是什么。我们推测人类鼻病毒C型可能是野生黑猩猩疾病爆发的一个主要原因,也是被忽视的原因,”戈德堡说道。与其他引起黑猩猩呼吸道疾病的已知病毒不同,人类鼻病毒C型通常不会出现在黑猩猩的排泄物中,这或许就是它在以往研究中被忽视的原因。

戈德堡表示,发现人类鼻病毒C型是2013年乌干达黑猩猩呼吸道疾病爆发的原因有一些运气成分。在腐烂或被腐食动物吃掉之前及时获得贝蒂的尸体十分关键。同样重要的还有戈德堡在哈佛大学和新墨西哥大学的同事所做的工作,他们在基巴莱国家公园进行了一项长期黑猩猩研究,能够识别出群体中的每一只黑猩猩。此外,一位乌干达兽医刚好拥有合适的工具,能够现场采集和保存样品,也为该研究提供了巨大的帮助。

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