自爆發以來，新冠病毒（SARS-CoV-2）就表現出明顯的突變多樣性，突變病毒株不斷出現。2021年11月世界衛生組織（WHO）**報道了奧密克戎（Omicron）毒株，Omicron 的出現引發了新一波的感染浪潮，迅速席卷全球。

近日，中科院微生物研究所高福院士團隊在 Cell Discovery 期刊發表了題為：Broader-species receptor binding and structural bases of Omicron SARS-CoV-2 to both mouse and palm-civet ACE2s 的研究論文。

該研究評估了 Omicron BA.1 與包括人類在內的27個物種的 ACE 受體的結合，發現 Omicron BA.1 已經能夠將其受體結合譜擴展到了果子貍、嚙齒動物、多種蝙蝠以及一些刺猬中。

該研究還確定了 Omicron BA.1?的S蛋白與小鼠ACE2 （mACE2）復合物的冷凍電鏡結構，以及 Omicron RBD 與果子貍ACE2（cvACE2）復合復合物的晶體結構，從而確定影響 Omicron BA.1?宿主范圍的幾個關鍵氨基酸殘基。

這些結果表明，應當加強對 Omicron 突變株的監測，以監測其與更廣泛物種的受體結合，防止其進一步向其他潛在宿主的溢出和擴張，從而導致新冠的長期大流行。

目前，已有多個國家報告了人類向動物傳播新冠病毒的案例，包括貓、狗、水貂、老虎、非洲獅、白尾鹿、雪貂、美洲獅、大猩猩、雪豹以及河馬等動物。此外，還有報道水貂和貓向人類傳播新冠病毒的案例。

除了上述自然感染外，實驗室研究還發現，兔子、豬、狐貍等幾種動物也是新冠病毒的潛在易感宿主。

分子和細胞分析進一步證明了新冠病毒具有廣泛的受體結合譜，包括家畜、寵物、牲畜、動物園和水族館中常見的動物，以及包括蝙蝠在內的許多野生動物。

基因組分析表明，Omicron BA.1 亞型攜帶了異常大量的基因突變，尤其是在其刺突蛋白（S蛋白）中。S蛋白的受體結合域（RBD）有15個氨基酸改變，其中9個位于 RBD 與人ACE2受體（hACE2）的結合界面，即K417N、G446S、S477N、E484A、Q493R、G496S、Q498R、N501Y 和 Y505H。

考慮到 Omicron BA.1 在預測的所有宿主范圍確定位點都包含突變，因此評估該突變株的潛在宿主范圍對于提供動物監測指導至關重要。

自 Omicron BA.1 爆發以來，已有研究對該突變株的結構基礎和宿主范圍進行了調查，研究結果顯示，Omicron RBD 與人ACE2（hACE2）親和力更強。此外，S蛋白中的一些突變（例如N746K、T547K和N856K）導致S蛋白構象更加穩定。但 Omicron 在其他潛在宿主中的識別受體的結構基礎尚未闡明。

目前，Omicron BA.1 的起源仍然是個謎，但有三個假說：

1、Omicron 或其祖先病毒已經人類中長期潛伏，只是之前沒發現；

2、Omicron 是在**功能低下的人類宿主中進化而來的；

3、Omicron 的祖先病毒從人類傳播給小鼠，在小鼠中迅速變異，再跳回人類。

在這項研究中，高福團隊比較了 Omicron BA.1 和 Delta 突變株對27個物種的受體結合能力，包括人類、典型的家畜和野生動物。結果發現，Omicron BA.1 的宿主范圍比新冠原始毒株更廣，而 Delta 突變株則沒有顯示出任何變化。

該研究進一步確定了 Omicron BA.1 的S蛋白與小鼠ACE2受體（mACE2）結合的復合物冷凍電鏡結構，以及 Omicron RBD 與果子貍ACE2受體（cvACE2）結合的復合物晶體結構，并闡明了 Omicron BA.1 受體結合范圍擴展的潛在分子機制。

這些研究結果揭示了 Omicron BA.1 宿主適應的潛在機制，并強調了持續監測易感物種以避免 SARS-CoV-2 進一步溢出的必要性。