冠状病毒的“轮回孽缘”

2020
01/31

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2020年伊始,新型冠状病毒肺炎让人们苦不堪言。

“文明与病毒之间,只隔了一个航班的距离。来自热带雨林的危险病毒,可在24小时内乘飞机抵达地球上的任何城市。航空线路连接了全世界的所有城市,构成网络”——《血疫》。

2020伊始,新型冠状病毒肺炎就紧紧地牵动着中国乃至全世界的心弦,疫情发生52天后,累计确诊病例达6090例,疑似9239例,死亡133例(截止到1月29日23:00)。到底何为冠状病毒?传播性如何?此次新型冠状病毒和SARS非典病毒有何区别?一文解读此次新型冠状病毒、2003年非典SARS冠状病毒、2012年MERS冠状病毒及其与人类的“交锋”,最后文末为您推荐相关书单,助您战“疫”!

冠状病毒(Coronavirus)是一类RNA病毒的总称,含有冠状病毒亚科和环曲病毒亚科两个亚科,分α、β、γ、δ四个属,其中α和β已被发现可传染人致病。目前已知的可感染人类的冠状病毒有7种:HCoV-229E、HCoV-OC43、SARS-CoV、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、MERS-CoV、2019-nCoV。目前已知冠状病毒大部分见于蝙蝠,人类住所周围的哺乳动物则可充当中间宿主,进一步造成病毒基因的重组和变异。冠状病毒最早发现于1960年代,在禽类中发现的传染性支气管炎病毒,随后又在患普通感冒的人类鼻腔中检测出。

冠状病毒的传播性

冠状病毒的边缘具有形态近似日冕的突起,看上去像皇冠一样,因此而冠名,这个便于型态是由病毒棘突(S)的棒状包膜粒形成, 这些棘突用以和宿主受体相连并感染宿主细胞。进入人体细胞后,病毒会脱掉外壳将核糖核酸(RNA)基因组释放到细胞质中。冠状病毒的RNA基因组有5'甲基化的端帽和3'多聚腺苷酸化的尾。 这使它可以附着在人类的核糖体上进行翻译。

(图:冠状病毒的“皇冠”形态包膜)

冠状病毒通常只感染哺乳动物和鸟类,引起动物呼吸道、消化道的相关症状。在人类有10~30%的普通感冒或上呼吸道感染由4种常见的冠状病毒引起,包括HcoV-229E、HcoV-NL63、HcoV-HKU1、HcoV-OC43,仅次于鼻病毒。人群普遍易感,一般而言症状轻微,传染性弱,通常不会造成严重疾病,少数免疫力差的患者可能会出现肺炎等并发症。而SARS-CoV、MERS-CoV、2019-nCoV这三种则可以引起严重的传染病。

冠状病毒理化性质

病毒对紫外线和热敏感,56°C30 分钟、乙醚、75% 乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂均可有效灭活病毒,氯己定不能有效灭活病毒。人冠状病毒不耐酸不耐碱,病毒复制的最适宜PH值为7.2。人冠状病毒对热较为敏感,病毒在4℃合适维持液中为中等稳定,-60℃可保存数年,但随着温度的升高,病毒的抵抗力下降,如HCoV-229E于56℃ 10分钟或者37℃数小时即可使丧失感染性, SARS-CoV于37℃可存活4天,56℃加热90分钟、75℃加热30分钟能够灭活病毒。

冠状病毒天然宿主——蝙蝠

蝙蝠是对翼手目(学名:Chiroptera)动物的通称,其身体结构复杂怪异,有区别于其他类群的大脑结构、恒温系统和循环系统,是哺乳动物中仅次于啮齿目动物的第二大类群,除极地和大洋中的一些岛屿外,分布遍于全世界。蝙蝠具有夜行性,通常为群体活动,可达百万只,主要栖息于洞穴、树洞、森林中。蝙蝠新陈代谢非常快,这有助其修复机体产生各种各样的损伤,如活性氧、DNA复制错误等。蝙蝠的寿命很长,有些种类的蝙蝠的寿命可以超过40年。

研究表明,蝙蝠基因组具有基因修复的许多基因,表达量远远高于其他哺乳动物。这些DNA修复基因在抑制病毒复制方面有着显著的作用,所以虽然蝙蝠携带很多致命病毒,但是病毒的复制在蝙蝠的体内是被严重抑制的。蝙蝠是多种人类病毒的源头,如狂犬病毒、埃博拉病毒、SARS的原型病毒、MERS的原型病毒等,可谓是“大自然的活体病毒库”。从另一个角度通俗地说,蝙蝠可谓是凭着一己之力将病毒封堵在体内数亿年,制止了不同的传染病,并且尽最大努力长得怪异恐怖,隐居山洞,昼伏夜出,减少和人类接触,希望不会再有人因一己之欲、释放封印蝙蝠体内的“恶魔”而牵连许多无辜的人。

1、2019-nCoV新型冠状病毒肺炎

2019-nCoV病毒属于 β 属的新型冠状病毒,生物危害程度二级。病毒有包膜,颗粒呈圆形或椭圆形,常为多形性,直径 60-140nm。病毒信息及电镜照片、新型冠状病毒核酸检测引物和探针序列等均由国家病原微生物库权威发布,并提供共享服务(http://nmdc.cn/#/nCoV)。目前研究显示与蝙蝠 SARS 样冠状病毒 (bat-SL-CoVZC45) 同源性达 85% 以上。体外分离培养时,2019-nCoV在96 个小时左右即可在人呼吸道上皮细胞内发现,而在 VeroE6 和 Huh-7 细胞系中分离培养需约 6 天。

根据国家卫健委发行的试行第四版《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》,此次新型冠状病毒肺炎经呼吸道飞沫传播是主要的传播途径,亦可通过接触传播。人群普遍易感。老年人及有基础疾病者感染后病情较重,儿童及婴幼儿也有发病。潜伏期一般为3-7 天,最长不超过 14 天。以发热、乏力、干咳为主要表现。少数患者伴有鼻塞、流涕、腹泻等症状。重型病例多在一周后出现呼吸困难,严重者快速进展为急性呼吸窘迫综合征、脓毒症休克、难以纠正的代谢性酸中毒和出凝血功能障碍。值得注意的是重型、危重型患者病程中可为中低热,甚至无明显发热。部分患者仅表现为低热、轻微乏力等,无肺炎表现,多在 1 周后恢复。从目前收治的病例情况看,多数患者预后良好,儿童病例症状相对较轻,少数患者病情危重。死亡病例多见于老年人和有慢性基础疾病者。

(图:2019-nCoV病毒纤维镜下结构)

2020年1月24日,医学顶刊柳叶刀Lancet发文的“Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China”,统计了截至2020年1月2日确诊感染新型冠状病毒的41例患者,其中男性30例(73%),最常见的症状为发烧、咳嗽、肌痛或疲劳,所有患者都并发肺炎, 13例(32%)患者进入重症监护室ICU,6例(15%)患者死亡。

目前中国卫健委推荐针对此病毒的主要治疗是α-干扰素、洛匹那韦/利托那韦及联合广谱抗菌药物。中国疾控中心病毒所在1月24表示已成功分离了病毒,正在筛选种子毒株及进行新型冠状病毒的药物筛选,从获取病毒基因序列到1期临床试验,中国卫健委近日表示此次疫苗研发可能还要3个月。针对本次新型冠状病毒肺炎爆发,使用mRNA疫苗技术有希望更快研制出疫苗。1月27日上海市公共卫生临床中心研发出抗病毒喷雾剂,供应临床一线医护人员。世界卫生组织在官网发布消息,德国柏林Charite医院病毒学研究所所长Christian Drosten及其团队已经研发出了首批可用于诊断新型冠状病毒的测试,可用于临床的快速检测。同时,数日前德国吕贝克大学冠状病毒研究专家Rolf Hilgenfeld带着含有两种冠状病毒抑制剂的物质,帮助中国在遏制冠状病毒方面的研究。

2、SARS严重急性呼吸道综合征

SARS由人感染SARS-CoV引起,主要表现为发热、头痛、肌肉酸痛、呼吸衰竭。在近十年的研究中认为果子狸为天然宿主,但是从它们的体内分离出的类似 SARS 病毒的相似病毒,在进一步的研究发现这种病毒在果子狸身上不发病,连人工感染都无法成功,也找不到果子狸传染人的证据。直到2013年,袁国勇教授怀疑为蝙蝠,并经过五年的跟踪、采样、研究,在云南一偏远洞穴内发现了带有引起疫情的SARS病毒的全部基因组件的中华菊头蝠种群,证实了SARS 病毒的天然宿主是“中华菊头蝠”,果子狸只是其中间宿主。

SARS是于2002年11月初首先出现在广东部分地区,经由旅游、商贸、移民人群迅速由广东省扩散到香港,并再扩散至28个国家地区,2003.04-2003.05为疫情高发期,2003年7月世卫组织宣布危机解除。2002年11月至2003年7月全球首次SARS流行中,全球共报告临床诊断病例8096例,死亡774例,病死率9.6%。SARS的潜伏期通常限于2周之内,一般约2~10天。人群普遍易感。

图:SARS-CoV病毒镜下结构

图:SARS-CoV病毒模型

非典当时社会通讯还不这么发达,疫情、舆情复杂,应对此类传染病的经验也欠佳,当时因非典有多名医护人员在一线中牺牲,香港、中国大陆及台湾三个地区分别有8人、11人及13人因此殉职。此外,意大利及新加坡分别有1名及2名医护人员牺牲。此外一些非典患者虽然脱离了生命危险,但留下了严重的后遗症,如骨头坏死导致残疾、肺部纤维化以及精神抑郁症,一些专家认为抢救中使用的激素类药物是导致骨头坏死的主要原因。2004年3月,北京市卫生局成立专家组,对非典后遗症患者开始进行系统治疗。非典无特异性药物治疗,目前科研人员已经确定了非典疫苗研制的毒株,并找到了有效的病毒灭活方法,但是动物实验不过关成为疫苗研制的“瓶颈”,只靠病毒感染恒河猴获得的抗体,无法说明人体能否获得具有抗病毒感染的效果。

3、MERS中东呼吸综合征

MERS是一种由MERS-CoV引起的人畜共患的病毒性呼吸道疾病,主要为院内传播而非社区传播,考虑宿主为蝙蝠,中间宿主为单峰骆驼。常见的症状为发烧、咳嗽、喉咙痛或胸痛、腹泻或呕吐,MERS的并发症广泛,当中包括肺炎导致的急性呼吸窘迫综合征,也曾经出现肾衰竭、弥漫性血管内凝血和心包炎的案例。于2012年在沙特阿拉伯首次得到确认。自2012年起,MERS在中东大爆发,同时全球共波及中东、亚洲、欧洲等27个国家和地区,在2015年5月至6月,在韩国爆发感染MERS超过百例。特别引起注意的是,依照病史,少数被感染者和患者处于同一病房的时间,仅有五分钟到数小时即受到病毒感染,显示出高度传播力。世卫组织数据显示截止2015年7月12日总共1232人感染,死亡455例,病死率37%,其中80%的病例来自沙特阿拉伯。潜伏期最长为14天,人群普遍易感。单峰骆驼是MERS-CoV的一大宿主,且为人间病例的主要传染来源,人与人之间传播能力有限。现时并未有针对性治疗此病的方法,相关疫苗也还在研究中。

图:MERS-CoV病毒显微镜下结构

图:MERS-CoV 

人类和病毒在世界都是重要的一部分,维持好平衡的生态链关系至关重要。如果这次疫情,放过了人类,那么请人类,今后放过野生动物。如果这次医护人员战“疫”成功,那么请多善待这些白衣战士——医务工作者。在人类历史每次遭遇病毒危难之时,是他们以生命和爱,以血肉之躯暴露于十面埋伏的病毒危城,铸就了防疫之墙,击退病毒发起的战争,化解了这汹汹来势的“孽缘”!

文章转载自:INC国际神经外科医生集团

资料来源:

1.Lancet.Clinical features of patients infected with 2019 novel coronavirus in Wuhan, China.2020

2.http://nmdc.cn/#/nCoV

3.世界卫生组织网站. https://www.who.int

4.冠状病毒.中国疾病预防控制中心.2020.

5.国家卫健委.《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》(试行版第四版).

6.YuDong Yin. MERS, SARS and other coronaviruses as causes of pneumonia[J]. Respirology, 2018,23:130–137.

7.Shuo Su. Epidemiology, Genetic Recombination, and Pathogenesis of Coronaviruses[J]. Trends in Microbiology, 2016, 24(6):490-502.

本文由作者自行上传,并且作者对本文图文涉及知识产权负全部责任。如有侵权请及时联系(邮箱:guikequan@hmkx.cn

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