在佛羅里達州蓋恩斯維爾的一棟普通民宅里,一只黑貓悄悄改變了病毒學(xué)研究的進程。它不懂分子生物學(xué),不會做PCR,也不會操作顯微鏡——它只是在日常生活中,忠實地履行貓科動物的天職:捕獵。而這只叫 Pepper 的貓,卻憑借一次次將“戰(zhàn)利品”叼回家的舉動,協(xié)助科學(xué)家意外發(fā)現(xiàn)了兩種此前從未在人類世界記錄的新型病毒。
科學(xué)家的貓幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新病毒示意圖(圖片來源:作者使用AI生成)
Pepper 的科研履歷已相當(dāng)輝煌,2024年,它帶回一只死老鼠,促成了美國首個 Jeilong 病毒的發(fā)現(xiàn);2025年,它又帶回一只鼩鼱,使科學(xué)家從中分離出一種新型哺乳動物正呼腸病毒(orthoreovirus)。在病毒學(xué)家 Lednicky 教授眼中,這只寵物貓無疑是實驗室之外的合作者,一個不經(jīng)意間就貢獻重要樣本的天然病毒偵察兵。
兩次病毒大發(fā)現(xiàn),Pepper靠“嘴”建功
2024年5月的一天,Pepper像往常一樣帶回了一只老鼠作為禮物。但它的主人,佛羅里達大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的病毒學(xué)家 John Lednicky 并沒有像大多數(shù)寵物主人那樣將獵物丟進垃圾桶,而是小心地將這只死老鼠帶進實驗室。當(dāng)時,他原本是想檢測這只鼠是否攜帶鹿痘病毒(mule deerpox virus),但實驗結(jié)果卻令整個團隊瞠目結(jié)舌,他們發(fā)現(xiàn)了一種從未在美國出現(xiàn)過的新型病毒,屬于副黏液病毒科(Paramyxoviridae)下的 Jeilongvirus 屬。這種病毒此前僅在非洲、亞洲和歐洲被報道過,而且實驗室檢測顯示它能感染人類和靈長類細胞,這意味著它可能具有跨物種“溢出”的能力。溢出是一個在病毒學(xué)與公共衛(wèi)生領(lǐng)域常用的術(shù)語,指的是某種病毒從其原本的動物宿主傳播到人類或其他物種的過程
科學(xué)家將這個病毒命名為 Gainesville rodent jeilongvirus 1(GRJV1),并在《病原體》(Pathogens)期刊上發(fā)表了研究成果。這一發(fā)現(xiàn)引起病毒學(xué)界關(guān)注,因為它揭示了即使是城市家貓帶回的普通獵物,也可能隱藏著未知的病毒黑箱。
而2025年,Pepper又立下奇功。這一次,它叼回了一只看起來并不起眼的短尾鼩鼱(Blarina peninsulae),一種生活在北美濕地邊緣的小型哺乳動物。Lednicky 教授和其研究團隊再次將尸體組織樣本帶入實驗室,在靈長類細胞系(Vero E6)中成功培養(yǎng)出了一種新病毒。通過高通量測序和基因組裝,他們確認這是一株哺乳動物正呼腸病毒(mammalian orthoreovirus type 3),并命名為 Gainesville shrew mammalian orthoreovirus type 3 strain UF-1,論文于2025年6月正式發(fā)表于《微生物資源通報》(Microbiology Resource Announcements)期刊。
鼩鼱(Blarina peninsulae)(圖片來源:維基百科)
這種病毒的基因組由10段雙鏈RNA組成,是典型的呼腸病毒科(Reoviridae)家族成員,其代表病毒包括輪狀病毒等。雖然該病毒目前尚未發(fā)現(xiàn)明確的致病性,但正呼腸病毒屬中的成員已被發(fā)現(xiàn)可能與人類的呼吸道、胃腸道和中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染有關(guān)。此次分離出的病毒在細胞培養(yǎng)中誘導(dǎo)了明顯的細胞病變,如胞漿顆粒化和細胞脫落,顯示其生物活性較高。
研究人員通過系統(tǒng)發(fā)育樹分析比對發(fā)現(xiàn),該病毒與正呼腸病毒3型關(guān)系最為接近,S1基因段相似性達92.6%。盡管目前還不清楚這種病毒是否會感染人類,但它的發(fā)現(xiàn)本身就具有重要意義,它擴展了人類對哺乳動物病毒譜系的認知。
貓咪成為野外監(jiān)測病毒雷達
Pepper 的兩次“病毒獻禮”雖然帶來了科研上的驚喜,卻也引發(fā)了對寵物貓角色的兩面討論,它們到底是病毒監(jiān)測的非傳統(tǒng)新工具,還是被低估的生態(tài)風(fēng)險因子?
從病毒學(xué)的角度看,Pepper 為科研人員提供了“被動采樣”的全新思路。在自然界中,許多小型哺乳動物,如老鼠、鼩鼱、蝙蝠等,是病毒的重要宿主,但要主動獲取這些動物的樣本往往成本高、周期長、覆蓋面有限。而貓,作為城市與郊野之間的天然“游俠”,通過其天性中的捕獵行為,將這些人類難以接觸的動物直接帶入人類生活圈。
據(jù)統(tǒng)計,全球家貓和野貓每年獵殺數(shù)十億只鳥類和小型哺乳動物。僅英國一國,每年估計就有1.6億至2.7億只動物死于家貓之爪;而在澳大利亞,貓被認為是導(dǎo)致數(shù)十種本地爬行動物種群驟減的元兇之一。這些驚人的數(shù)據(jù)一方面說明貓的生態(tài)影響巨大,另一方面也暗示其潛力,如果它們每天“上交”的獵物,或許隱藏著數(shù)量可觀的病毒樣本,正如 Pepper 所展示的那樣。
更令人好奇的是,Pepper 的“進食習(xí)慣”似乎具備某種“天然避毒”的傾向。Lednicky 教授觀察到,Pepper 往往只吃獵物的前半部分,留下包括脾臟、腎臟、腸道等在內(nèi)的內(nèi)臟器官,而這些恰恰是許多病毒復(fù)制和富集的部位。這是否是一種經(jīng)過進化篩選的避險行為?目前沒有確鑿證據(jù),但從病毒研究角度看,這一行為無疑間接幫助研究人員更高效地獲取了病毒含量高的樣本組織。
總結(jié)
一只貓,憑借天性成為病毒學(xué)研究中的“意外英雄”。但在輕松的敘述背后,它所揭示的卻是一個更加嚴肅而深刻的現(xiàn)實,我們所處的環(huán)境與動物之間的互動,早已形成一個密不可分的生態(tài)網(wǎng)絡(luò),而病毒,正是穿梭其中的隱形旅客。
如今,全球新發(fā)傳染病有超過60%源自野生動物,“溢出”早已不再是罕見事件,而是人類與自然頻繁交集所帶來的必然風(fēng)險。在這樣的背景下,從寵物貓帶回的獵物中發(fā)現(xiàn)新病毒,不再只是偶然的科研逸事,而是對傳統(tǒng)病毒監(jiān)測方式的有力補充與反思。
參考文獻:
[1] https://gizmodo.com/look-at-what-the-cat-dragged-in-a-never-before-seen-exotic-virus-2000518825
[2] https://www.livescience.com/health/viruses-infections-disease/scientists-cat-helps-discover-a-rare-virus-yet-again
[3] DeRuyter, Emily, et al. "Coding complete sequences of the 10 genomic segments of a mammalian orthoreovirus type 3 isolated from a Blarina peninsulae shrew." Microbiology Resource Announcements 14.7 (2025): e0021925.
[4] DeRuyter, Emily, et al. "A Novel Jeilongvirus from Florida, USA, Has a Broad Host Cell Tropism Including Human and Non-Human Primate Cells" Pathogens 13.10 (2024): 831.
作者丨Denovo科普團隊(楊超 博士;褚宏偉博士 湖南師范大學(xué)碩士生導(dǎo)師)
審核丨趙寶鋒博士 遼寧生命科學(xué)學(xué)會
來源: 科普中國創(chuàng)作培育計劃
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