揭示病毒进化之谜：初代SARS-CoV-2株系如何传播给人类？

初代SARS-CoV-2 株系揭示传播之谜：糖结合能力或启示人畜共患

科学家们近日发现，初代SARS-CoV-2 株系在进化过程中展现出与人体细胞上的硅酸（一类糖）的结合能力。然而，随后出现的德尔塔和奥密克戎等变异株系失去了这一特性。这一重要发现，由罗莎琳德-富兰克林研究所与牛津大学合作完成，揭示了病毒的传播与进化之谜，深入研究病毒结构的同时，也为疫情防控提供新的线索。

初代SARS-CoV-2 株系引人关注，因其具备与人体细胞表面硅酸的糖类结合的能力，这项能力在后来的病毒株中逐渐丧失。2020年初，病毒株能够依靠这种糖结合能力附着于人体细胞，从而进入宿主细胞。科学家们利用高分辨率成像以及创新的分析方法，揭示了这一结合机制的位置，深入探讨了其在病毒进化中的意义。

此次研究为病毒传播与可能的人畜共患情景提供了新的启示。初期毒株的结合能力暗示，病毒可能最初通过这种方式从动物传播至人类。然而，随后的变异株，如德尔塔型和奥密克戎型，则通过其冠状尖峰上的ACE2蛋白质来与人体细胞相互作用。

由罗莎琳德-富兰克林研究所领导的国际科研团队，采用磁共振和高分辨率成像相结合的方法，深入研究了病毒结合机制。他们开发了通用饱和传递分析（uSTA）方法，以解决这一复杂问题。本-戴维斯教授表示：“冠状病毒大流行的谜团之一是病毒传播的机制以及人畜共患传播的起源。我们的研究显示，早期的病毒株利用硅酸结合进入人体细胞，尽管目前的病毒变体并未表现出这种能力。”

研究团队发现，结合机制位于病毒N端结构域的末端，这一部分进化速度较快。罗莎琳德-富兰克林研究所的科学家通过高分辨率精密成像和分析，首次确认了这一点。至于为何病毒在进化过程中放弃了糖结合功能，戴维斯教授提出可能是因为这一特性对于病毒在人体内的复制和感染可能产生不利影响，因此在进化中逐渐丧失。

此项发现与之前意大利的研究相互印证。意大利基因组学联合会发现，COVID-19疾病的严重程度与特定基因突变存在关联，这些基因突变影响细胞上的糖类。这表明病毒更容易感染某些基因型的宿主。

罗莎琳德-富兰克林研究所所长詹姆斯-奈史密斯教授表示：“通过超高精度成像和新的分析方法，我们探索了SARS-CoV-2病毒尖峰末端的未知结构。这一发现与意大利研究呼应，暗示这一机制在早期感染中具有关键作用。这项工作展示了罗莎琳德-富兰克林研究所在开发独特技术方面的卓越成果。”这一发现将有望为更多病毒结构研究提供新的技术支持，深入揭示病毒的奥秘。