作者：苏黎世大学
发表时间：2025年7月23日
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一个百年前的瑞士流感样本显示，在这场大流行开始时，病毒就已经具备了关键的人类适应性特征，这为病毒进化和未来的防控工作提供了新线索。图片来源：Shutterstock
科学家们从一个百年前的样本中解码出了1918年流感病毒的瑞士基因组，揭示了该病毒早期对人类感染的适应性。
巴塞尔大学和苏黎世大学的科学家们利用苏黎世大学医学收藏馆保存的一个样本，成功解码了导致1918 - 1920年瑞士流感大流行的流感病毒基因组。他们的分析表明，在有记录以来最致命的流感疫情爆发之初，该病毒就已经获得了感染人类的关键特征。
新的病毒性流行病的出现继续对全球健康构成严重威胁。为了更好地应对未来的疫情爆发，了解病毒如何进化以及研究过去大流行的模式至关重要。1918 - 1920年的流感大流行，通常被称为“西班牙流感”，估计在全球造成了2000万至1亿人死亡。然而，对于这场大流行期间病毒如何变化和适应，科学家们掌握的信息有限。
对超过100年历史的流感病毒进行测序
现在，一个由巴塞尔大学考古科学教授、古遗传学家维蕾娜·舒内曼（Verena Schünemann，曾就职于苏黎世大学）领导的国际研究团队，重建了首个1918年流感病毒的瑞士基因组。
1918年11月“西班牙流感”期间，苏黎世通哈勒音乐厅内的应急医院。图片来源：瑞士国家博物馆，馆藏编号LM - 102737.46
为了开展这项研究，研究人员使用了从苏黎世大学进化医学研究所医学收藏馆的一个福尔马林固定的湿标本样本中提取的一种有超过100年历史的病毒。该病毒来自一名来自苏黎世的18岁患者，他在瑞士疫情第一波期间死亡，并于1918年7月接受了尸检。
瑞士病毒基因组中的三个关键适应性特征
“这是我们首次获得1918 - 1920年瑞士流感大流行期间的流感病毒基因组。它为我们深入了解疫情在欧洲爆发之初病毒的适应动态提供了新视角。”该研究的通讯作者维蕾娜·舒内曼说道。通过将瑞士的病毒基因组与之前公布的来自德国和北美的少数流感病毒基因组进行比较，研究人员发现，瑞士毒株已经具备了三种对人类的关键适应性特征，这些特征在疫情结束前一直存在于病毒群体中。
其中两种突变使该病毒对人体免疫系统中的一种抗病毒成分更具抵抗力，这种成分是阻止类似禽流感病毒从动物传播给人类的重要屏障。第三种突变涉及病毒膜上的一种蛋白质，它提高了病毒与人类细胞受体结合的能力，使病毒更具生存能力和传染性。
新的基因组测序方法
与导致普通感冒、由稳定DNA构成的腺病毒不同，流感病毒以RNA的形式携带其遗传信息，而RNA的降解速度要快得多。
“古代RNA只有在非常特殊的条件下才能长期保存。这就是为什么我们开发了一种新方法，以提高从这类标本中提取古代RNA片段的能力。”该研究的第一作者、苏黎世大学的克里斯蒂安·乌尔班（Christian Urban）说道。这种新方法现在可用于重建更多古代RNA病毒的基因组，并使研究人员能够验证所提取RNA片段的真实性。
珍贵的档案
为了开展这项研究，研究人员与苏黎世大学医学收藏馆以及柏林夏里特大学医院医学史博物馆密切合作。“医学收藏馆是重建古代RNA病毒基因组的宝贵档案。然而，这些标本的潜力尚未得到充分利用。”该研究的合著者、苏黎世大学进化医学研究所所长弗兰克·吕利（Frank Rühli）说道。
研究人员认为，他们的研究结果在应对未来的大流行时将具有特别重要的意义。“更好地了解病毒在大流行期间如何长期适应人类的动态，有助于我们为未来的大流行建立模型。”维蕾娜·舒内曼说道。
“得益于我们结合了历史流行病学和基因传播模式的跨学科研究方法，我们可以为相关预测建立基于证据的基础。”苏黎世大学的合著者卡斯帕·施托布（Kaspar Staub）补充道。这将需要对更多病毒基因组进行重建，并进行包括更长时间跨度的深入分析。
参考文献：《来自瑞士的古代流感病毒基因组让我们更深入了解1918年欧洲流感大流行期间病毒对宿主的适应性》，作者：克里斯蒂安·乌尔班、布拉姆·弗兰肯、利维亚·V·帕托诺、阿丽亚娜·杜克斯、玛蒂尔德·勒·武、卡塔琳娜·L·马泰斯、尼娜·玛丽亚·伯克哈德 - 科伦、纳维娜·维杜林、托马斯·施纳尔克、萨比娜·卡拉罗、弗兰克·吕利、菲利普·勒梅、卡斯帕·施托布、塞巴斯蒂安·卡尔维尼亚克 - 斯潘塞和维蕾娜·J·舒内曼，发表于2025年6月31日的《BMC生物学》杂志。
DOI: 10.1186/s12915 - 025 - 02282 - z
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