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。
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:
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。
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。
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。
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。
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:
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。
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:
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:
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。
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!
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