新冠肺炎的罪魁祸首还未确定,人类到底惹了谁?带你追踪新冠病毒始末!

新冠肺炎的罪魁祸首还未确定,人类到底惹了谁?带你追踪新冠病毒始末!这些病毒从哪来?它们又是何时被发现的?它们是谁?这些问题的答案是了解病毒…

这些病毒从哪来?它们又是何时被发现的?它们是谁?这些问题的答案是了解病毒、控制疫情的关键点!

2019 年 12 月,武汉市陆续出现了一些不明原因的肺炎患者

2019 年 12 月 26 日,武汉金银潭医院张继先医生,接诊了不明病毒引起的肺炎患者之后感到蹊跷。

随后,他向主管院汇报了情况,医院当即向江汉区疾控中心进行了汇报。接下来的几天,随着接诊患病人数日益增多, 2019 年 12 月 29 日下午,医院直接向省、市卫健委疾控处上报了情况。

2019 年 12 月 30 日,武汉市中心医院眼科医生李文亮医生在一个 150 人左右的同学群中发布一条信息:“华南水果海鲜市场确诊了 7 例 SARS,在我们医院急诊科隔离”。

虽然这个信息不够准确,但是却为这次疫情吹响了号角。

这些病毒来自哪里?——罪魁祸首还未确定

2019 年 12 月 31 日,武汉市卫健委首次在官方网站发表声明:近期部分医疗机构接诊的多例肺炎病例,与武汉市江汉区的华南海鲜城有关联[1]。

此时,全市医疗卫生机构开展了与华南海鲜城有关联的病例搜索和回顾性调查。

全国多家医院与研究中心开始联动,参与到调查中。武汉市组织同济医院、省疾控中心、中科院武汉病毒所、武汉市传染病医院及武汉市疾控中心等单位的多个学科(包括临床医学、流行病学、病毒学)的专家进行会诊、分析。

但是,由于并没有获取到具体的病原,而病原鉴定(包括核酸检测和病毒分离培养)对样本和时间有一定要求,所以导致感染的罪魁祸首还并不明确。

病原鉴定出实锤!它们是新型冠状病毒

截至 2020 年 1 月 3 日到 5 日,基于不明原因的病毒性肺炎患者的情况,专家已经先后排除了流感、禽流感、腺病毒感染等常见呼吸道疾病[2],又排除了严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS)等呼吸道传染病[3]。

但病原鉴定和病因溯源工作仍在进一步进行中。

2020年 1 月 7 日,病原学鉴定终于取得了初步进展。病原检测结果初步评估专家组组长、中国工程院院士徐建国表示,本次引起不明原因的病毒性肺炎病例的病原体,初步判定为一种“新型冠状病毒”。

研究者们取了来自患者的样本(肺泡灌洗液、咽拭子、血液等),采用基因组测序、核酸检测、病毒分离等方法进行分析。

研究中采集了新型冠状病毒阳性的样本 15 例,从 1 例阳性患者样本中分离出这种病毒,电镜下观察发现这种病毒呈现典型的冠状病毒的形态。

2020 年在 1 月 7 日 21 时,实验室获得了这种病毒的全基因组序列。

所谓基因序列,其实是一种核苷酸序列,可以理解为 “遗传密码“,决定了生物的基本构造和性能,储存着生命遗传的全部信息。

获得了病毒的全基因组序列,也就意味着可以对该病毒进行分类和分型,并进一步了解它的结构和特性。

什么是冠状病毒?它有什么特点?

新型冠状病毒是冠状病毒的一个类型,我们首先来了解下冠状病毒。

冠状病毒,是一类主要引起呼吸道、肠道疾病的病原体。它的遗传物质(医学上称为核酸)是不分节段的单股、正链核糖核酸(RNA)。

为了搞清楚生物之间的亲缘关系和进化关系,生物学家们采用域、界、门、纲、目、科、属、种对它们进行分类,其实简单地讲就是为了明确这些生物谁与谁是一个家族的,具有怎样的亲缘关系等,这样就便于科学家们对生物的特征进行研究和了解。

冠状病毒是属于巢病毒目 (Nidovirales)冠状病毒科(Coronaviridae),正冠状病毒亚科(Orthocoronavirinae)的一种简单生物。

根据血清型和基因组特点,冠状病毒科分为 α、β、γ 和 δ 四个属。既往已知能感染人的冠状病毒有 6 种,包括 α 属的 229E 和 NL63,β 属的 OC43 和 HKU1、中东呼吸综合征相关冠状病毒(MERSr-CoV)和严重急性呼吸综合征相关冠状病毒(SARSr-CoV)。

此次,从武汉市不明原因肺炎患者下呼吸道分离出的冠状病毒,是属于属的冠状病毒。

图片来源:腾讯医典

在电子显微镜下,我们能看到这种新型冠状病毒的几个特点:

第一、有包膜。根据既往的知识, 病毒包膜一般是脂质,多糖和蛋白质构成,这层包膜主要来源于宿主细胞膜(磷脂层和膜蛋白)。

病毒包膜的主要作用是帮助病毒进入宿主细胞,并维护病毒遗传物质(核酸)的结构完整性。

而同时,病毒包膜还能诱导宿主(比如人就是病毒的宿主之一)发生免疫反应,病毒包膜具有抗原性。

而病毒包膜一旦被破坏,病毒就会失去活性,也就是无法感染人。

第二、病毒颗粒呈现圆形或椭圆形,直径 60~140 纳米[4]。

第三、病毒表面有一种棘突蛋白(Spike protein,S 蛋白),在电子显微镜下看起来像棒子,又像皇冠,冠状病毒的名字也是因此而来。

这种 S 蛋白就是病毒的主要抗原蛋白之一。而这种抗原蛋白就能引起人类发生免疫反应。

新型冠状病毒还有一种 N 蛋白,包裹着病毒的遗传物质的基因组,可以用来作为诊断抗原,这就意味着我们可以通过检测 N 蛋白而确定这种病毒的存在。

此次的冠状病毒“新”在哪里?

2020 年 1 月 10 日 24 时,有关研究机构完成了病毒核酸检测和基因测序,这为我们彻底了解病毒奠定了重要基础。

2020 年在 1 月 7 日的病原学鉴定,我们还只能初步明确这是一种新的、没有见过病毒。

而此时,病毒的核酸检测以及基因组测序的结果,向大家揭示了这种病毒的遗传物质,即 RNA 的排列和特点。有了病毒核酸的测序结果,对于病毒的深入认知慢慢拉开序幕[5]。

直至 2020 年 1 月 27 日,国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第四版)》中明确了几点:

第一、新型冠状病毒的基因特征与中东呼吸综合征相关冠状病毒(MERSr-CoV)和严重急性呼吸综合征相关冠状病毒(SARSr-CoV)有明显区别。

第二、根据研究显示,新型冠状病毒与蝙蝠 SARS 样冠状病毒(bat-SL-CoVZC45)的同源性达 85% 以上。

更多的研究也对这种病毒的核酸的基因序列,进行了更多深度挖掘。

国际著名期刊《柳叶刀》(Lancet)发表的研究表明,新型冠状病毒与 2003 年爆发的 SARS 病毒同源性约 79%[6],这个数据就意味着它们不是同一种病毒,但它们有亲戚关系,甚至是兄弟。

这种病毒具有与 SARS 类似的受体结合区域结构,因此它入侵人体细胞的路径也与 SARS 类似。

国际著名期刊《自然》(Nature)上发表的研究证实了这个结论:与 SARS 病毒一样,新冠病毒也是利用人细胞上的血管紧张素转化酶 2(ACE2)作为受体,从而感染人类细胞的[7]。

但是,根据美国国立卫生研究院疫苗研发中心最新的研究报道,指出新冠病毒与 ACE2 的结合能力是 SARS 的 10~20 倍,这也意味着,新冠病毒的传染性更强[8]!

参考文献:

[1] 2019. 12.31.《武汉市卫健委关于当前我市肺炎疫情的情况通报》.

[2] 2020.1.3.《武汉市卫生健康委员会关于不明原因的病毒性肺炎情况通报》.

[3] 2020.1.5.《武汉市卫生健康委员会关于不明原因的病毒性肺炎情况通报》.

[4] 《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》.

[5] 2020.1.11.《武汉市卫生健康委员会关于不明原因的病毒性肺炎情况通报》.

[6] Lu R, Zhao X, Li J, et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding[J]. The Lancet, 2020.

[7] Fan Wu et al. A new coronavirus associated with human respiratory disease in China. Nature, 2020, doi:10.1038/s41586-020-2008-3.

[8] https:https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.02.11.944462v1.

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