肆虐全球的HIV来自更庞大的病毒家族

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艾滋病作为一种危害性极大的盛行症，在上世纪80年代被初次辨别、确诊出来。为了解HIV的演化史，一个研讨团队从一份1966年保存的安排样品中重建了病毒的基因组，发现其与现存的HIV有着千丝万缕的联络。尽管在1966年，还没有人知道HIV的存在，科学家现在正在设法补偿这一空缺，找到HIV的来历。

撰文丨Ed Yong

翻译丨石云雷

修改丨杨心舟

50年前病理样本的启示

1966年，一位38岁的刚果男性访问了当地的一家医院。他的姓名、患病症状等全部其他的信息都现已无从查起。可是，其时搜集的一份淋巴结切片被保存至今。亚利桑那大学的Michael Worobey团队，通过对这一小块样品进行检测，确认了这位刚果男性感染了HIV。而在其时，他本人和接诊他的医师都不清楚HIV是什么，因为直到80年代HIV才被科学家发现。

Michael Worobey。图片来历：Simon Fraser University

Worobey的研讨团队通过提取切片安排中现已碎片化的基因片段，简直重建了该病例样本中的HIV基因组。他的这项作业有助于咱们知道人类前史上最严峻的盛行病之一——艾滋病的来历前史。Worobey曾花了大约5年的时刻来拼接样本中的细小基因组，他表明：“咱们只能用这种方法来验证那些有关艾滋病来历前史的揣度。为了回溯这个进程，咱们或许会再将这些小的基因碎片拼接一次，但其间包含了巨大的作业量。”

HIV在上个世纪80年代初次被发现，其时，美国的一些男性患上了一种未曾见过的综合征。这种病毒在其时被认为是凭空呈现，但现在看来，它在美国被发现的几十年前时就现已在另一个大洲呈现了。病毒在传达时，其基因会发作改动。因而，科学家能比较HIV改变的基因及其发作的频率，并依据它的演化进程中来追溯来历。

以现在的依据来看，非洲喀麦隆南部最有或许是HIV的来历地址，来历时刻大约在20世纪20年代。其时，该区域的一些人不幸感染了一种在黑猩猩中感染的病毒，随后这种病毒传达到了刚果首都和最大的河港金沙萨。在这个人口众多且不断扩大的城市，这种病毒在人类宿主中不断发展，毕竟它们的子代传达到了世界各地。

HIV在判定前现已暴虐

这段绵长的前史也意味着，早在人们了解自己为什么患病之前，就有许多人感染了艾滋病。许多患者的安排样本被病理学家搜集起来，进行化学固定后，再用蜡进行密封。他们或许会在显微镜下进行一下检测，但一般是检测不出任何成果的，这些切片毕竟都被贮存了起来。

可是因为HIV此前一向没有被判定出来，因而科学家也很难说这些前史样本中哪一个含有HIV。想要从切片中寻觅HIV的踪影，无异于难如登天。通过20多年的搜索，科学家只在刚果的金沙萨发现过两次80年代之前的 HIV安排样品。第一份病毒样品，是洛克菲勒大学的David Ho在1959年的一份血液样品中发现的。第二份病毒样品，则来自Worobey研讨中1960年的淋巴结样品。

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在这两次发现中，病毒留下的RNA都只剩1%。但这些样品足以证明HIV被发现之前，现已在金沙萨盛行了数十年的时刻。研讨人员根据这些发现，描绘出了病毒传达的大致前史结构。但考虑到这些碎片化的依据或许具有误导性，Worobey 一向想得到一个完好的、早于80年代之前的HIV基因组。

他的搭档Sophie Gryseels和Tom Watts规划了一种对RNA提取非常灵敏的东西，并用它来提取金沙萨大学中1600多个安排样品的RNA。成果他们发现，其间只要一个样品含有少数的HIV。之后研讨团队花费了5年的时刻，从样品中提取出了任何一段能够得到的RNA片段。Gryseels说：“咱们能够使用非常复杂的演化模型去追寻HIV的演化途径，但这样取得的成果毕竟仅仅模型中的成果。但假如有曩昔的基因资料信息，咱们就能够看到作业实在的姿态。”

Worobey发现的这个旧病毒类型最挨近现在的HIV-C亚型，HIV-C归于现在传达率最广的一类HIV，而且会集在非洲南部区域盛行。但这个1966年存在的病毒，尽管挨近HIV-C，但也不彻底归于这个类群，它更像是HIV-C的“远房表亲”。这个成果暗示，如今发现的HIV类型，或许仅仅其时在金沙萨存在的多种HIV 的一小部分。这些病毒中只要一小部分在后来爆发，并导致了困扰全球的公共健康问题。

重建HIV演化史

来自佩雷尔曼医学院、从事HIV演化研讨的Beatrice Hahn说：“科学家之所以对化石这么感兴趣，是因为它们能讲出一个故事。HIV的样品也正是如此，它是完善演化进程中重要的一部分。”

Worobey和搭档使用这个样品，核对了以现在盛行的HIV估测出来的HIV演化史。令人高兴的是，现在估测的大部分HIV演化史都是精确的。他们估量这种病毒最早在 1896年到1905年间初次感染人类的，比其他研讨者猜测成果要更早一点，不过仍在差错区间内。这个成果表明，咱们能够从现在的HIV中去研讨它的曩昔，不过，这种简单追根溯源的特点在病毒研讨中并不常见。

研讨人员发现乙肝病毒初次呈现在青铜时代（公元前4000年至公元初年），但演化速度远低于之前的想象，到现在为止只演化了100次。这个成果彻底改动了关于乙肝病毒来历的预估。另一个比如是猴免疫缺点病毒（SIV），它是HIV的表亲，首要感染黑猩猩。这种病毒在曩昔和近代彻底以不同的速率演化，这使得很难弄清楚它是什么时候初次发生的。比较来说，HIV的演化愈加接连和线性化。Worobey说：“这使得研讨者能够更坚信HIV的来历成果。”

将很多的时刻花用于判别作业的精确性上，好像听起来很无聊，但科学的“大厦”便是根据这样的作业方法制作起来的。假如不这样做，整个“大厦”或许建在底子不存在的根底之上，随时或许崩塌。

洛斯阿拉莫斯国家试验的Bette Korber首先进行了HIV来历的重建作业。她表明，“HIV的呈现和传达进程的重建是非常重要的。”她使用和其他研讨者，包含Worobey团队一同不断更新的数据库，第一个提出了HIV来历的合理时刻。她表明，或许已有6000万到1亿人感染了HIV，其间2500万到5000万人现已逝世了，这个数量级现已和世界大战导致的人口逝世数适当。她说：“HIV在人类社会中留下了一道最令人沉痛的创伤。这是人类前史的一部分，咱们需要去了解它。”

Worobey弥补道：假如没有刚果病理学家在几十年前搜集的这些安排样本，这项研讨也是不或许完结的。他们的姓名无人知晓，而现代研讨HIV的科学家也是默默无闻。“他们的作业常常无人欣赏，但他们不只直接协助了和患者交流的医师，在保存样品上也发挥了非常要害的效果。他们的作业让咱们在现在真实了解了HIV的演化前史。”

https:///science/archive/2019/08/hiv-genome-two-decades-before-its-discovery/596272/

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