새로운 헤르페스 바이러스의 매개체로 밝혀진 박쥐

중국 우한의 연구진이 Scientific Reports에 발표한 최근 연구에서 중국 중부의 다양한 식충 박쥐 종이 자연 숙주 또는 저장고라는 사실을 발견했습니다. Β- 및 γ-헤르페스바이러스(Herpesviridae 계열의 바이러스)는 숙주 범위 제한과 종간 이전 교차 전파를 나타내는 계통발생 분석을 보여줍니다.

동물성 질병은 인간의 면역 체계와 전 세계 의료 기술이 다른 동물 종에서 전염된 바이러스에 대처할 준비가 되어 있지 않은 경우가 많기 때문에 항상 인간의 건강과 경제에 심각한 위협을 가해 왔습니다. 2019년 코로나바이러스감염증-19(COVID-19) 전염병은 인수공통 질병이 인간의 삶과 세계 경제에 어떤 영향을 미치는지 보여주는 대표적인 예입니다.

대규모 집단 생활, 넓은 분포 등의 요인으로 인해 박쥐는 다양한 병원체의 저장소 역할을 하는 경우가 많습니다. 박쥐와 인간, 가축 등 다른 포유류 사이의 유전적 유사성으로 인해 중증급성호흡기증후군 코로나바이러스(SARS-CoV), 에볼라 바이러스, 리사바이러스, 헤니파바이러스 등 다양한 인수공통 바이러스가 발생했습니다.

Herpesviridae 계열의 바이러스는 선형 이중 가닥 디옥시리보핵산(DNA)을 가지며 게놈 크기는 124~295kbp입니다. 이 바이러스는 조개류, 어류, 양서류, 파충류, 조류 및 포유류를 포함한 많은 동물에서 발견되었습니다. 포유류 헤르페스바이러스는 α-, β-, γ-헤르페스바이러스의 3가지 아과와 거대세포바이러스, 엡스타인-바 바이러스, 카포시 육종 관련 바이러스, 인간 헤르페스바이러스 6A, 6B, 7과 같은 많은 종의 인간 헤르페스바이러스로 나뉩니다., 심각한 이병률의 감염을 일으킬 수 있는 것으로 알려져 있습니다.

이 연구에서 과학자들은 후베이성 우한시 주변 여러 지역의 동굴에서 다양한 종의 식충 박쥐를 수집하고 분자 기술을 사용하여 이 박쥐에 헤르페스 바이러스가 있는지 확인했습니다. 검출된 헤르페스바이러스의 역학적 특성은 계통발생학적 방법을 사용하여 연구되었습니다.

박쥐는 처음에 형태학을 기반으로 식별되었고, 그 후 시토크롬 b 유전자는 중합효소 연쇄 반응(PCR)을 사용하여 증폭되었고, 이 박쥐에서 추출한 DNA에서 시퀀싱되어 종 식별을 확인했습니다. 간과 장 조직에서 얻은 게놈 DNA는 또한 헤르페스 바이러스의 dpol DNA 중합효소 유전자를 표적으로 하는 중첩 PCR 증폭을 수행하는 데 사용되었습니다. 또한, 당단백질 B 유전자는 헤르페스 바이러스를 추가로 특성화하는 데 사용되었습니다.

국립 생명공학 정보 센터에서 제공하는 기본 로컬 정렬 검색 도구(BLAST)를 사용하여 이 연구에서 시퀀싱된 것과 가장 유사한 공개된 헤르페스 바이러스 시퀀스를 얻었습니다. 그런 다음 공개된 시퀀스와 연구에서 얻은 시퀀스를 사용하여 계통수를 구성하여 새로 발견된 헤르페스 바이러스와 이전에 식별된 헤르페스 바이러스 간의 관계를 이해했습니다. 박쥐 종에 대해 생성된 시토크롬 b 시퀀스는 또한 헤르페스 바이러스와 숙주 간의 상관관계 패턴을 결정하기 위한 숙주 계통수를 구성하는 데 사용되었습니다.

이 연구에서 수집된 140마리의 박쥐 중 22마리에서 베타헤르페스 바이러스 속의 4가지 균주와 감마헤르페스 바이러스의 18가지 균주를 발견했습니다. 박쥐 종인 Rhinolophus pusillus 또는 작은 말발굽박쥐에서 헤르페스 바이러스의 유병률은 26.3%였고, 작은 박쥐 종인 Myotis davidii에서는 8.4%였습니다. 가장 자주 검출된 γ-헤르페스 바이러스 균주는 RP701 균주였으며, 반추동물 γ-헤르페스 바이러스와 가장 유사했습니다. 다른 감마헤르페스바이러스 균주 중 하나인 MD704는 헤지호그 γ-헤르페스바이러스와 가장 큰 유사성을 보였습니다.

M. Davidii의 분포 범위는 중국의 중부에서 북부 지역까지 뻗어 있고, R. Pusillus는 인도-말레이시아 지역에서 발견됩니다. 다른 연구에서도 중국 남부에서 발견된 박쥐에서 헤르페스바이러스 균주 RP701을 확인했는데, 이는 RP701이 널리 퍼져 있으며 반추동물에서 발견되는 헤르페스바이러스와 공통 조상을 공유한다는 것을 나타냅니다.

또한 M. Davidii에서 4가지 β-헤르페스바이러스가 확인되었으며 알려진 β-헤르페스바이러스와 79%~83%의 유사성을 보입니다. 이러한 β-헤르페스바이러스는 또한 M. Davidii가 속하는 Vespertilionidae과의 다른 박쥐에서 확인된 β-헤르페스바이러스와 동일한 클레이드에 속했습니다. 이러한 결과는 새로운 β-헤르페스바이러스가 M. Davidii 이외의 다른 숙주를 가질 수 있으며, 군집에서 Vespertilionidae과의 다른 종의 개체 간의 긴밀한 접촉이 이러한 β-헤르페스바이러스의 종간 전파를 촉진할 수 있음을 시사합니다.

요약하자면, 이 연구는 우한 주변 지역에서 수집한 박쥐 22마리에서 β-헤르페스바이러스의 새로운 균주 4종과 γ-헤르페스바이러스의 새로운 균주 18종을 확인했습니다. 두 가지 공통 균주는 반추동물과 고슴도치에서 발견되는 헤르페스바이러스와 유사성을 공유하여 다른 포유류로의 전파 및 인수공통감염병의 발생 가능성을 시사합니다.

이러한 결과는 잠재적인 인수공통감염병 발생에 대비하기 위해 대규모 박쥐 개체군에 대한 지속적인 감시와 이러한 숙주의 바이러스 저장고 모니터링의 필요성을 강조합니다.