武汉不明原因肺炎病原体为新型冠状病毒

央视新闻今晨发布,武汉不明原因肺炎已经有了最新进展,病原体已经确诊为新型的冠状病毒而在1月8日,8名不明原因的病毒性肺炎患者已经治愈出院。

针对为什么疾病病原体的诊断周期时间较长,专家组解释到,从病人中发现病原的核酸、基因组和抗体证据,短期内可以完成。病原的分离和致病性鉴定等科学研究,则需要数周时间。针对一种新发病原体的特效药物和疫苗研发可能需要数年时间来完成。

(一)冠状病毒

冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科(Coronaviridae)冠状病毒属(Coronavirus)。冠状病毒属的病毒是具外套膜(envelope)的正链单股RNA病毒,直径约80-120nm,其遗传物质是所有RNA病毒中最大的,只感染人、鼠、猪、猫、犬、禽类脊椎动物。冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体,属于RNA病毒。(资料来源于网络)

仍在全球肆虐的中东呼吸综合征和国人印象深刻的SARS(严重急性呼吸综合征)的病原体都是冠状病毒。

图一 SARS ,图片来自网络

根据基因组序列的同源性,冠状病毒可分为4个属,α,β,γ和δ。γ和δ冠状病毒属只感染动物,α冠状病毒属包括人冠状病毒29E和NL63,β冠状病毒属包括4个家系,HKU1和OC43属于A家系;B家系包括SARS,与重症肺炎有关;MERS则属于β冠状病毒C家系。【3】

感染SARS和MERS病毒,会导致严重的肺炎,以发热为首发症状,偶有畏寒,同时伴有头痛、关节酸痛和全身酸痛、乏力。另外有明显的呼吸道症状:干咳、少痰,个别病人偶有血丝痰,部分病人出现呼吸加速、气促等上呼吸道病毒感染症状,多数病人症状较轻。

冠状病毒可通过短距离飞沫、接触呼吸道分泌物等途径传播。人群普遍易感,医护人员更高危人群。(来自卫生部)

巧合的是,不论是SARS还是中东呼吸综合征,蝙蝠都是重要的自然宿主,是最可能的传染源。

比如,武汉病毒所已经确认SARS-CoV的自然宿主是中华菊头蝠,中东呼吸综合征MERS的病原体MERS-CoV,也是是经过蝙蝠到骆驼再到人的一个过程。

另外,Science曾经发表文章——Are Bats Spreading Ebola Across Sub-Saharan Africa?怀疑南非埃博拉病毒大流行也和蝙蝠有关。

(二)难以攻克的病毒

冠状病毒之所以难以攻克,机制复杂,比如主动改变宿主细胞状态以便于逃逸免疫清除、进而利于病毒本身复制和存活;还有S蛋白的多样性,具体来说,就SARS而言,SARS CoV基因组从5-3末端依次排列着复制酶,S蛋白、E蛋白、M蛋白和N蛋白的编码基因。从遗传学和血清学分类上,SARS的S蛋白也不同于其他CoV的表面糖蛋白,不能被宿主细胞切割成亚单位,只是根据序列同源性命名为S1和S2【4】。

 

S蛋白是病毒和人体细胞受体结合的桥梁。目前发现的6种冠状病毒,S蛋白各不相同。而在细胞表面和病毒蛋白结合的受体也各有不同,比如名为“二肽基肽酶-4”的蛋白质,就是第6种冠状病毒中东呼吸综合征新型冠状病毒感染的新受体【1】。

 

另外病毒可以产生micrRNA诱导T抗原表达的减低使得感染细胞躲避T细胞等等。2

此外,还有病毒的耐药性,比如我们熟知的“感冒”,学名“上呼吸道感染”,哈佛大学2005年就报道,已经发现耐神药奥司他韦的流感病毒。所有杀不死病毒的药物,只会使病毒更强大。

另外病毒种类太多,1年之内每个季节的病毒种类都不一样,我们熟知的鼻病毒、冠状病毒及副流感病毒只是类别,细分的病毒株没法计数,而且随时有新病毒株产生。所有的这些都导致难以找到致病原的共性。比如就鼻病毒一类而言,发现的病毒株就有160种病毒株。

图二 人鼻病毒,图片来自网络

而这次引发武汉不明疫情的罪魁祸首,是人类已知的六种冠状病毒以外的第七种冠状病毒前几日,香港也已经发现了不明肺炎7宗。到底这种冠状病毒其传染性如何?是否有引起人群大范围传播的可能?都需要进一步的科学研究研究。

参考文献:

1. Dipeptidyl peptidase 4 is a functional receptor for the emerging human coronavirus-EMC doi:10.1038/nature12005

2. miR-132 regulates antiviral innate immunity through suppression of thep300 transcriptional co-activator Nature Cell Biology  doi:10.1038/ncb2054

3. 中东呼吸综合征冠状病毒感染

4. 李怡棠,程桂芳.SARS冠状病毒基础研究进展[J].生理科学进展,2005,36(1):35-37.

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