蝙蝠是多種烈性病毒的天然宿主，能夠無癥狀地攜帶多種哺乳動物烈性病毒，包括多次引起全球大流行的冠狀病毒。在所有蝙蝠的科級分類群中，菊頭蝠科蝙蝠的冠狀病毒檢出率最高。然而，關(guān)于菊頭蝠染色體演化和免疫適應(yīng)的分子機制，此前一直缺乏深入的系統(tǒng)性研究。

近日，廣東省科學(xué)院動物研究所動物生態(tài)與進化研究中心聯(lián)合武漢大學(xué)、英國倫敦瑪麗女王大學(xué)合作，結(jié)合比較基因組學(xué)、群體基因組學(xué)、比較轉(zhuǎn)錄組學(xué)及細胞功能實驗，揭示了菊頭蝠染色體演化及其獨特的免疫適應(yīng)機制。

研究團隊對包括皮氏菊頭蝠和中華菊頭蝠在內(nèi)的5種蝙蝠進行了基因組測序和組裝，并與已發(fā)表的其他哺乳動物基因組進行比較。研究發(fā)現(xiàn)，菊頭蝠祖先可能有30對染色體，其染色體重排由基因組大片段重復(fù)事件驅(qū)動，促進了物種多樣性分化。研究還發(fā)現(xiàn)，菊頭蝠干擾素刺激基因ANXA2R和I型干擾素亞家族（IFN-δ和IFN-ω）發(fā)生適應(yīng)性擴張，這些基因的擴張增強了蝙蝠的抗病毒能力。此外，研究揭示了菊頭蝠與蝙蝠人畜共患病相關(guān)病毒的基因演化關(guān)系，發(fā)現(xiàn)多個與病毒受體相關(guān)的基因存在正選擇或加速演化信號，包括SARS-CoV和SARS-CoV-2的受體基因ACE2，表明菊頭蝠對病毒的易感性存在顯著差異。

圖1. 菊頭蝠科蝙蝠染色體的演化

圖2. 菊頭蝠ANXA2R基因擴增和I型干擾素基因的多樣性

該研究為菊頭蝠的演化和免疫機制研究提供了新見解，也為人類抗病毒治療策略的制定提供了理論依據(jù)，相關(guān)成果發(fā)表于Nature子刊Nature Ecology & Evolution（IF = 14.1），武漢大學(xué)博士畢業(yè)生田仕林和司竣宇以及廣東省科學(xué)院動物研究所張禮標(biāo)研究員為共同第一作者，武漢大學(xué)趙華斌教授和英國倫敦瑪麗女王大學(xué)Stephen Rossiter教授為共同通訊作者。該研究得到廣東省科技計劃項目、國家自然科學(xué)基金、國家重點研發(fā)計劃、廣州國家實驗室研發(fā)計劃等項目的資助。

論文信息：Tian, S., Si, J., Zhang, L.et al.Comparative genomics provides insights into chromosomal evolution and immunological adaptation in horseshoe bats.Nat Ecol Evol(2025). https://doi.org/10.1038/s41559-025-02638-2

供稿：省科學(xué)院動物所

撰稿：張禮標(biāo)

審稿：黃丹?陳金平?吳玉春

校稿：徐超?肖捷?章震