动物病毒跨物种传播新发现：受体结合蛋白与人类细胞广泛兼容

导读：近日，《Nature microbiology》发表的一项突破性研究揭示，动物病毒的受体结合蛋白（RBPs）与人类细胞进入因子具有广泛兼容性，暗示跨物种传播的早期屏障可能比预期更弱。研究团队通过构建102种包膜RNA病毒的假病毒颗粒，在51种人类细胞系中测试了5,202种RBP-细胞组合的感染性。结果显示，超过80%的病毒RBPs至少能进入一种人类细胞，但不同病毒家族间存在显著差异。这一发现为预测新发传染病风险提供了重要线索，并挑战了传统观念中受体特异性作为主要跨物种屏障的假设。

跨物种传播的潜在机制：受体兼容性并非绝对障碍

研究聚焦于病毒入侵细胞的第一步——受体结合蛋白（RBPs）与宿主细胞表面因子的相互作用。通过假病毒系统模拟病毒感染过程，团队发现，即使从未感染过人类的动物病毒（如蝙蝠、啮齿类或节肢动物病毒），其RBPs也能介导人类细胞进入。例如，从蚊子分离的Sinn病毒（Thogotovirus）和仅感染鸟类的Wellfleet Bay病毒（Quaranjavirus）的RBPs均成功感染了部分人类细胞。

值得注意的是，冠状病毒（如SARS-CoV-2）的假病毒感染性最低，仅3.2%的细胞系被感染，而沙粒病毒（Arenaviridae）和布尼亚病毒（Bunyavirales）家族的感染率超过70%。这种差异提示，受体可用性并非唯一限制因素，病毒进入后的激活步骤（如蛋白酶切割）可能同样关键。例如，部分冠状病毒假病毒经胰蛋白酶处理后感染性显著提升。

病毒家族间的感染性差异及进化启示

病毒分类学特征对感染性影响最大。梯度提升模型显示，病毒家族可解释约81.6%的预测准确性。例如，副黏病毒（Paramyxoviridae）和弹状病毒（Rhabdoviridae）的RBPs普遍具有广谱感染能力，而黄病毒（Flaviviridae）因假病毒组装效率低而表现受限。有趣的是，某些从未在人类中发现的病毒（如感染海豚的Harbour Porpoise Alphavirus）展现了与已知人畜共患病毒相当的感染效率。此外，进化分析表明，病毒RBPs在跨物种传播中并未经历强自然选择，提示宿主细胞的兼容性可能在病毒“溢出”前已部分存在。这一发现支持了“预适应假说”，即某些动物病毒无需重大变异即可感染人类。

 宿主因子：决定病毒进入的隐藏推手

研究进一步揭示了宿主因子的复杂作用。尽管已知受体（如ACE2、DPP4）的表达水平与部分病毒感染性相关，但许多情况下，宿主广泛表达的蛋白（如低密度脂蛋白受体LDLR）或糖基化修饰可能成为替代途径。例如，狂犬病毒虽依赖神经细胞黏附分子（NCAM1），但其假病毒感染性并未因NCAM1过表达显著提升，暗示多受体协同作用的可能性。

宿主抗病毒蛋白IFITM家族的表现尤为突出。干扰素诱导的跨膜蛋白（IFITM2）显著抑制了布尼亚病毒和纳伊罗病毒（Nairovirus）的感染，但对副黏病毒和黄病毒影响较弱。此外，神经外胚层来源的细胞因IFITM2低表达而更易被感染，这解释了为何某些病毒（如狂犬病毒）偏好中枢神经系统细胞。这些发现强调，宿主先天免疫应答与细胞类型特异性共同塑造了病毒的感染图谱。

总结与展望

该研究系统评估了动物病毒入侵人类细胞的潜力，揭示了受体兼容性的广泛存在，并为预测新发传染病提供了实验依据。然而，病毒进入仅是感染的第一步，后续复制、免疫逃逸及传播能力仍需深入研究。未来，结合生态学数据与功能基因组学，或能构建更精准的人畜共患病风险评估模型。正如作者所言：“我们的工作提醒我们，下一场大流行可能潜伏在尚未被充分认识的动物病毒库中。”

参考文献：

[1] Dufloo, J., Andreu-Moreno, I., Moreno-García, J. et al. Receptor-binding proteins from animal viruses are broadly compatible with human cell entry factors. Nat Microbiol 10, 405–419 (2025). https://doi.org/10.1038/s41564-024-01879-4