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"신종 코로나바이러스 '박쥐→뱀→사람' 순으로 전파" 中연구진 확인

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"신종 코로나바이러스 '박쥐→뱀→사람' 순으로 전파" 中연구진 확인

2020.01.23 14:00
중국 우한 코로나바이러스 전자현미경 사진. 질병관리본부
중국 우한 폐렴을 일으키는 주범인 신종 코로나바이러스를 전자현미경으로 관찰한 사진. 질병관리본부 제공

중국 후베이성 우한에서 발생해 중국 외 해외로도 퍼지고 있는 '우한 폐렴'이 박쥐와 뱀을 통해 사람에게 전염됐다는 연구결과가 나왔다. 

 

중국 과학자들은 21일 이번 우한 폐렴 사태의 원인으로 지목된 신종 코로나바이러스를 유전적으로 분석한 결과 과일박쥐로부터 전파됐으며 인간 세포를 감염시키는 능력이 뛰어나다는 연구 결과를 학술지 '중국과학연보'에 발표했다. 

 

중국과학원과 중국군사연구원, 중국상하이파스퇴르연구소 공동연구팀은 신종 코로나바이러스의 유전정보를 분석한 결과를 토대로 인간 호흡기에서 세포와 어떻게 상호작용하는지 시뮬레이션했다. 그 결과 2003년 유행했던 중증급성호흡기증후군(사스)의 원인인 사스-코로나바이러스와 마찬가지로 인간의 호흡기세포 표면에 나 있는 ACE2 수용체에 들러붙어 감염시키는 것으로 드러났다. 

 

앞서 이달 중순에는 이번 신종 코로나바이러스가 유전적으로 사스 코로나바이러스와 89.1% 유사하다는 사실이 밝혀졌다. 하지만 당시에는 유전적으로 다른 차이가 수용체의 구조에 있어, 우한 폐렴이 사스만큼 치명적이지 않을 것으로 추측됐다.

 

그러나 이번에 연구팀이 바이러스 수용체에 대한 유전정보를 분석한 결과 신종 코로나바이러스가 사스 코로나바이러스보다는 약하지만, 인간 세포에 들러붙는 결합력이 크다는 사실을 확인했다. 바이러스 수용체를 이루는 단백질 5개 중 4개가 사스 코로나바이러스의 것과 다르지만, 인간 세포와 결합력은 강력하다는 설명이다.  
 
연구팀은 과일박쥐에서 분리한 코로나바이러스(HKU9-1)와 유전정보를 비교 분석한 결과, 신종 코로나바이러스와 공통 조상을 가졌다는 사실도 확인했다. 박쥐에게 감염된 코로나바이러스의 변종일 수 있다는 뜻이다. 

 

'치명 바이러스 부자'인 박쥐의 생존 비결은 특별한 면역계

PNAS 제공
호주 연방과학원 연구팀은 박쥐의 면역계를 관찰한 결과, 박쥐가 바이러스에 감염되기 전부터 항바이러스 물질인 인터페론을 지속적으로 분비한다는 사실을 알아내 2016년 3월 국제학술지 'PNAS' 에 발표했다. 연구팀은 면역계가 항상 활성화된 덕분에 박쥐가 수많은 바이러스에 감염되고도 치명적인 증상 없이 살 수 있으며, 바이러스에 자주 노출되는 환경에서 이런 면역력을 갖도록 진화했을 것으로 분석했다. PNAS 제공

공교롭게도 사스와 2015년 국내에서도 유행했던 중동호흡기증후군(메르스)도 박쥐로부터 매개된 코로나바이러스 변종이다.

 

박쥐는 사람에게 전염병을 가장 많이 옮기는 동물이라는 오명을 갖고 있다. 사람을 감염시킬 수 있는 질환만 200개 가까이 되는 것으로 알려져 있다. 대표적인 것이 광견병 바이러스와 에볼라바이러스다.

 

하지만 아이러니하게도 이런 치명적인 바이러스를 갖고도 박쥐는 생명을 위협받지 않는다. 과학자들은 박쥐가 바이러스에 감염되고도 살아남는 비결을 두 가지로 생각한다.

 

하나는 박쥐가 하늘을 날 수 있는 유일한 포유류로 체온이 높다는 점이다. 미국 지질조사국과 콜로라도주립대, 영국 케임브리지대 등 연구팀은 박쥐가 날갯짓을 할 때 신진대사율이 10~30% 가량 증가하면서 체온이 늘 38~41도로 높아 바이러스가 증식하기 어렵다는 연구결과를 2014년 5월 국제학술지 '신종감염질환'에 발표했다. 

 

사람을 비롯해 포유류의 면역계는 바이러스 등 병원체가 비활성화하도록 체온을 높인다. 그래서 감기나 장염에 걸리면 열이 난다. 

 

또 다른 비결은 박쥐가 바이러스와 공존하도록 진화했다는 점이다. 호주 연방과학원 연구팀은 박쥐의 면역계를 관찰한 결과, 박쥐가 바이러스에 감염되기 전부터 항바이러스 물질인 인터페론을 지속적으로 분비한다는 사실을 알아내 2016년 3월 국제학술지 'PNAS' 에 발표했다. 대부분의 동물이 병원체에 감염된 뒤에야 면역계가 활성화하는 것과 비교된다. 

 

연구팀은 면역계가 항상 활성화된 덕분에 박쥐가 수많은 바이러스에 감염되고도 치명적인 증상 없이 살 수 있으며, 바이러스에 자주 노출되는 환경에서 이런 면역력을 갖도록 진화했을 것으로 분석했다. 일부 전문가들은 박쥐의 면역력을 토대로 신종 전염병 바이러스를 예방하거나 치료하는 방법을 연구하기도 한다.  
  
'감염된 뱀' 먹고 첫 우한 폐렴 환자 발생 가능성

 

중국 과학자들은 우한 폐렴이 첫 발생한 화난수산물시장에서 야생 뱀을 먹고 신종 코로나바이러스에 감염됐을 것이라는 연구결과를 내놨다. 중국 베이징대와 광시대, 닝보대 연구팀은 신종 코로나바이러스를 사람에게 전파한 직접적인 숙주가 뱀일 가능성이 높다는 연구결과를 국제학술지 '바이러스의학' 22일자에 발표했다. 

 

화난수산물시장에서는 수산물뿐 아니라 마멋 등 설치류와 토끼, 박쥐, 뱀 등 야생동물을 판매하는 것으로 알려졌다. 연구팀은 이들 야생동물로부터 바이러스 217 종을 채취해 유전정보를 분석하고, 신종 코로나바이러스와 비교했다. 그 결과 뱀과 박쥐가 갖고 있는 바이러스와 비슷하며, 특히 뱀 바이러스와 유전적으로 가장 가깝다는 사실을 알아냈다. 연구팀은 바이러스에 감염된 박쥐를 먹은 뱀에서 변종이 발생한 뒤 사람이 이것을 잡아 먹고 우한 폐렴에 걸렸을 것으로 분석했다. 

 

피터 라비노비츠 미국 워싱턴대 직업환경건강학과 교수는 "야생에서는 여러 동물 숙주를 거치면서 바이러스 변종이 나타날 위험이 크다"며 "지금까지 알려지지 않았던 새로운 바이러스성 감염질환이 자꾸 나타나는 것도 이 때문"이라고 설명했다.

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