合作进化与宿主转换驱动马达加斯加果蝠科皮核病毒和杯状病毒的多样性

为什么蝙蝠病毒与我们息息相关

蝙蝠异常擅长与对其他动物（包括人类）可能危险的病毒共存。了解这些病毒如何进化并在宿主间流动，对于预见未来的疾病威胁至关重要。本研究探索了马达加斯加果蝠携带的肠道病毒这一隐秘世界，揭示了蝙蝠与病毒之间古老的共生关系以及偶发的宿主跳跃，共同塑造了一个丰富且高度结构化的病毒生态系统。

岛屿蝙蝠与它们看不见的乘客

马达加斯加以其独特的野生动植物闻名，其物种格局由数千万年与非洲大陆隔离所塑造。同样的隔离也可能影响寄居在其动物体内的病毒演化。研究者聚焦于三种仅分布于马达加斯加的果蝠，提出了一个简单问题：它们携带哪些肠道病毒，这些病毒与已知的非洲蝙蝠及其他动物病毒有何关联？他们主要研究了两类病毒——皮科纳病毒科（picornaviruses）和杯状病毒（sapoviruses），这些病毒可在多种哺乳动物中引起肠道和肝脏疾病，但在蝙蝠中比诸如冠状病毒等更少受到关注。

从蝙蝠粪便中读取病毒基因组

研究团队在数年间于马达加斯加的洞穴和栖息地采集了800多份粪便和尿液样本。他们没有逐一筛查单一病毒，而是采用一种广谱的“宏基因组”筛查方法，读取样本中所有遗传物质，然后用强大的计算工具识别哪些片段属于哪些病毒。由此，他们重构出13个完整病毒基因组和38个部分基因组。这些序列属于出人意料的多样病毒类型，包括多种皮科纳病毒（如肝病毒属和柯布病毒属）以及杯状病毒，它们在马达加斯加果蝠群体中静静循环。

跨洋的家族树

为弄清这些病毒的来源，科学家们构建了进化“家族树”，将新获得的基因组与来自世界各地的数百个参考病毒进行比较。结果一再显示，马达加斯加蝙蝠体内的病毒并非最接近人类或家畜中的病毒，而是与非洲大陆上密切相关的蝙蝠物种中发现的病毒更为接近。例如，来自马达加斯加的Eidolon和Rousettus属蝙蝠的病毒，与其非洲近缘种Eidolon helvum和Rousettus aegyptiacus的病毒聚为一旁。这暗示病毒谱系长期以来与蝙蝠谱系并行演化（即合作进化），而非经常在多种宿主间频繁跳跃。

当病毒改变宿主

但情况并非完全忠诚。通过对比病毒谱系与宿主谱系并扫描基因组中的混合迹象，团队检测到宿主转换和重组的痕迹——即病毒进入新宿主物种或与相关病毒交换基因片段的事件。这些事件在某些基因组区段尤为明显，这些区段通常影响病毒与宿主免疫系统的相互作用以及能感染的物种范围。有趣的是，尽管一些马达加斯加蝙蝠物种共享洞穴和觅食地，研究者发现当今很少有相同的病毒株在它们之间自由流通。相反，每个蝙蝠物种倾向于携带其特有的病毒套系，这提示多数跨物种跳跃发生在更久远的过去，或发生在非洲与马达加斯加蝙蝠之间穿越莫桑比克海峽的情形。

这对人类健康意味着什么

目前，从这些蝙蝠中发现的病毒谱系与已知感染人类的谱系相距甚远。它们似乎专门寄生于特定的蝙蝠宿主，由长期的共同进化塑造，仅偶有跳跃。然而这并不意味着没有风险——马达加斯加和非洲部分地区有人捕食蝙蝠为食，且重组事件有时可能先于新型、更具适应性的病毒出现。但此项工作的主要结论是，这些蝙蝠病毒的大多数多样化来源于缓慢的共享进化史，而非持续不断、混乱的溢出事件。绘制这种隐藏的历史，是评估哪些病毒群更可能跨入人类，哪些则将继续作为蝙蝠独特岛屿微生物群一部分的重要一步。

引用: Kettenburg, G., Ranaivoson, H.C., Andrianiaina, A. et al. Co-speciation and host-switching drives diversity of picornaviruses and sapoviruses in Malagasy fruit bats. Sci Rep 16, 6583 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-34969-2

关键词: 蝙蝠病毒, 马达加斯加, 病毒进化, 宿主转换, 人畜共患风险