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abinScience病毒科普解码计划 | 第4期 病毒只能感染人类吗?其实它们也爱植物、细菌、真菌

发布日期: 2025-08-18 访问次数: 11

说到“病毒”,你可能会第一时间想到新冠病毒、艾滋病毒、流感病毒……也许你会以为:病毒的目标主要是“人类”。但其实,从生态系统的角度来看,人类只是病毒众多宿主中的一个,而且并不是最受欢迎的那个。作为病毒学研究人员,我们知道:病毒几乎无所不在,它们能感染所有形式的生命——人、动物、植物、细菌,甚至是真菌和古菌。今天就带你打开视野,看看病毒除了“攻打人类”,还干了哪些你不知道的事。abinScience专注病毒相关蛋白抗体的开发,为科学研究提供关键支持。

病毒宿主生态图

图1. 病毒宿主生态图(展示病毒感染不同宿主种类的生态分布。来源:10.1371/journal.pone.0217494)

 

一、病毒只感染人类?错!它们是“宿主平等主义者”

病毒是寄生性生物实体,本质上它们只要能入侵细胞、复制扩散,不在乎宿主是谁。

病毒宿主类型包括但不限于:

  • ✅ 人类(Human)
  • ✅ 动物(如鸟、蝙蝠、猪、蚊子)
  • ✅ 植物(如烟草、稻米、小麦)
  • ✅ 细菌(即噬菌体)
  • ✅ 真菌(如酵母、霉菌)
  • ✅ 原生生物与古菌

事实上,自然界中超过90%的病毒都不是感染人类的,而是作用于微生物和植物的生态系统。

二、植物病毒:无声的杀手,威胁粮食安全

植物也会生病,而且主要“元凶”往往是病毒。比如:

病毒名称 英文名称 感染植物 常见症状
烟草花叶病毒 Tobacco Mosaic Virus(TMV) 烟草、西红柿、辣椒 花叶、卷叶、叶片畸形
水稻矮缩病毒 Rice Dwarf Virus 水稻 植株矮小、减产
黄瓜花叶病毒 Cucumber Mosaic Virus(CMV) 黄瓜、西瓜、番茄 花叶、果实畸形、死株

植物病毒主要通过昆虫(如蚜虫)、接触传播、种子传播等方式扩散,在没有疫苗和药物可用的情况下,防控极具挑战性,严重时可造成农业大规模减产。

enlightened TMV 是第一个被结晶、研究出结构的病毒,是病毒学研究的里程碑。

植物病毒感染图

图2. 植物病毒感染图(植物病毒的传播与症状表现。来源:10.1371/journal.ppat.1010707)

 

三、噬菌体:细菌的“天敌”,也是生物武器明星

噬菌体(Bacteriophage)是专门感染细菌的病毒,是目前已知最丰富、最多样化的病毒类群。

  • 拥有经典“月球着陆器”形态(头部为DNA,尾部为注射装置)
  • 能精准识别并注入细菌,从内部“爆破”复制
  • 可用于抗生素耐药菌的替代疗法(Phage therapy)

enlightened噬菌体正在成为多重耐药超级细菌治疗的新希望,已在法国、格鲁吉亚等国家试点使用。

噬菌体结构图

图3. 噬菌体结构图(噬菌体的形态与感染机制。来源:doi.org/10.20935/AcadMolBioGen7621)

 

四、真菌病毒:沉默但重要的新领域

近年来,科学家发现许多真菌(如曲霉、酵母、霉菌)中也寄宿着病毒,称为真菌病毒(Mycovirus),如:

  • 酿酒酵母双链RNA病毒(Saccharomyces cerevisiae virus L-A)
  • 栗疫病真菌病毒(Cryphonectria hypovirus):可抑制栗树致病性真菌,被用于森林病害控制

这些病毒往往不导致“发病”,但可能调节真菌的代谢、毒力和生态适应性,是生态微生物学研究中的新热点。

真菌病毒作用图

图4. 真菌病毒作用图(展示真菌病毒对宿主的影响。来源:doi.org/10.3389/fcimb.2022.1020608)

 

五、病毒还能跨物种“跳跃”:是偶然,更是规律

有些病毒可突破物种屏障,从动物传播给人类,形成所谓的人畜共患病毒(Zoonotic viruses):

病毒 来源宿主 传播到人 疾病
SARS-CoV 蝙蝠 → 果子狸 人类 非典型肺炎
MERS-CoV 蝙蝠 → 骆驼 人类 中东呼吸综合征
H5N1禽流感 鸟类 人类 高致病性流感
Ebola Virus 蝙蝠 人类 出血热

病毒跨物种传播通常需要:

  • 病毒具备宿主受体适应性
  • 两个宿主之间存在“生态交汇点”
  • 人类活动(捕猎、食用野生动物、气候变化)导致暴露机会增加
跨物种传播图

图5. 跨物种传播图(病毒从动物到人类的传播路径。来源:Nature Communications volume 13, Article number: 7532 (2022))

 

六、结语:病毒不是人类专属“敌人”,它们是生态系统的一部分

病毒远不止感染人类,它们存在于每一滴水、每一撮土壤、每一片叶子中,影响着全球气候、生态平衡和人类健康。

理解病毒的多宿主性,有助于我们:

  • 更早发现新兴传染病风险
  • 研发跨物种通用疫苗或治疗手段
  • 重构“病毒=坏”的刻板印象,看到其生态功能

作为病毒学研究人员,我们希望这类知识能助力公众科学应对病毒威胁。abinScience持续致力于病毒相关蛋白抗体的开发,助力全球抗病毒研究。

enlightened 下一篇预告:《解剖冠状病毒家族:不止新冠,还有SARS和MERS》——深入了解这个改变世界的病毒家族,它的“亲戚们”正在全球潜伏。敬请期待!

文献引用

  1. Anthony, S. J., et al. (2019). Global patterns in coronavirus diversity. PLoS ONE, 14(6), e0217494. doi: 10.1371/journal.pone.0217494.
  2. Rybicki, E. P. (2022). Plant-made vaccines and therapeutics: A new era for plant biotechnology. PLoS Pathogens, 18(3), e1010707. doi: 10.1371/journal.ppat.1010707.
  3. Koonin, E. V., & Dolja, V. V. (2023). Bacteriophages: Structure and Function. Academia Molecular Biology and Genetics, 2(1), 7621. doi: 10.20935/AcadMolBioGen7621.
  4. Ghabrial, S. A., & Suzuki, N. (2022). Mycoviruses: Diversity, Interactions, and Biocontrol Potential. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 12, 1020608. doi: 10.3389/fcimb.2022.1020608.
  5. Parrish, C. R., et al. (2022). Cross-species virus transmission and the emergence of new epidemic diseases. Nature Communications, 13, 7532. doi: 10.1038/s41467-022-35221-8.
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