约翰·霍普金斯医学院的研究人员表示，他们的新研究表明，导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒的第一个大流行加速突变，是为了纠正由引发SARS-CoV-2大流行的突变引起的脆弱性而进化的。

研究人员说，发表在12月23日出版的《科学进展》杂志上的新证据解决了有关病毒表面刺突蛋白两个关键突变的重要生物学问题。这表明，在病毒开始在人群中传播几个月后，在刺突蛋白基因中出现了一种名为D614G的突变，并不是对其新的人类宿主的适应。相反，这种突变是对大流行开始前峰值基因发生的巨大变化的适应，这种变化使SARS-CoV-2通过呼吸道传播在人与人之间传播。

“这项研究揭示了SARS-CoV-2中刺突蛋白进化的前两个基因改变与它们的功能有关，这一知识可以提高我们对刺突蛋白如何工作以及病毒如何进化的理解，对疫苗设计和COVID抗体的有效性具有重要意义。”约翰霍普金斯大学医学院的生物化学教授斯蒂芬·古尔德说，研究开始时，他的实验室正在研究病毒刺突蛋白的基本生物学。

古尔德说，病毒最初的突变被科学家称为“糠醛裂解位点插入突变”。

世界各地其他科学家的研究表明，这种突变使病毒的刺突蛋白被切割，并使其迅速感染气道内的细胞。

古尔德说，虽然这种最初的突变对于帮助SARS-CoV-2有效地潜入人类细胞至关重要，但这种突变的影响并不全是好的，因为它将刺突蛋白结构切割成两个独立的部分。

古尔德说，这种变化破坏了刺突蛋白的其他功能，并为第二次突变创造了进化压力，这种突变可以纠正刺突蛋白被破坏的功能，同时保持最初突变的快速感染益处。

2020年初，在大流行开始后不久，多伦多大学的研究人员发现了随后的SARS-CoV-2突变，称为D614G;然而，它的确切功能尚不清楚。

Gould，第一作者，研究生Chenxu Guo和研究团队开始了解D614G突变及其影响。

古尔德的团队分析了2020年4月在约翰·霍普金斯医院住院的COVID-19患者的数十份血液样本，从患者的血液样本中分离出了刺突蛋白的抗体。然后，他们使用这些抗体来追踪人类细胞中刺突蛋白的位置，这些细胞通过基因工程来产生刺突表面分子。

他们发现D614G突变重定向了刺突蛋白，并将病毒从人类细胞表面拉到细胞内一个称为溶酶体的小隔间中，刺突蛋白将其重新编程为存储容器，用于从细胞中释放传染性病毒颗粒。

此外，D614G突变导致细胞表面刺突蛋白的丰度下降了三倍。

古尔德说:“由于病毒感染细胞表面的刺突蛋白较少，免疫系统可能更难识别和杀死那些含有病毒的细胞。”

古尔德还与约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院微生物学和免疫学教授安德鲁·佩科斯的实验室合作，后者证实，这些突变在感染SARS-CoV-2的细胞中具有相同的影响。

研究人员警告说，这项研究并没有提供有关仍有争议的病毒起源的信息。然而，他们的研究表明，这两种突变可能是快速连续发生的。

Gould和Pekosz正在继续他们的研究，通过测试最近病毒株中的刺突蛋白突变如何影响刺突蛋白的运输，研究将刺突蛋白传递到溶酶体的人类蛋白质的身份，以及研究刺突蛋白如何将溶酶体转化为释放更多病毒的区室。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。