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病毒溯源

2020-03-27田地

百科知识 2020年5期
关键词:蝙蝠宿主病例

田地

冠状病毒(Coronavirus)是一类RNA病毒的总称。在电子显微镜下,冠状病毒边缘具有形态近似日冕的突起,看上去像皇冠一样,因此被称作冠状病毒。这个形态是由病毒棘突(S)的棒状包膜粒(蛋白)形成,这些棘突用以和宿主受体相连并感染宿主细胞。

中国疾病预防控制中心研究人员从感染者的气道上皮细胞样本中分离出一种病毒,并进行全基因组测序,发现这是一种从未见过的乙型冠状病毒属病毒,属于Sarbe病毒亚属,正冠状病毒亚科,但形成了另外一簇的进化分支,并命名为2019-nCoV。它与引发中东呼吸综合征(MERS)的MERS-CoV病毒和引发严重急性呼吸综合征(SARS)的SARS-CoV病毒有相似处,也有不同,由此成为可以感染人类的冠状病毒科中的第7个成员。对三种冠状病毒的基因组进行鉴定,发现2019-nCoV与SARS-CoV的基因序列有70%的相似性,与MERS-CoV的基因序列有40%的相似性。但是,它们都是通过其共有的关键spike基因编码的S-蛋白与人体细胞上的ACE2(血管紧张素转化酶2)受体结合而入侵人体的。

迄今,研究人员已经发现了15种冠状病

毒,但是可以引发人类疾病的有7种。在这7种冠状病毒中,除了SARS-CoV、MERSCoV和此次的2019-nCoV外,还有4种致人患病的冠状病毒,即HCoV-229E、HCoVOC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1。

前三种病毒引发人类的疾病具有较为严重的后果,通过追踪也基本确认了身份。追踪过程有的顺利,如MERS-CoV被确认骆驼是其中间宿主,因为从病人和骆驼身上提取的MERS-CoV相同;有的却颇费周折,如对2019-nCoV的源头追踪就是如此。有认为2019-nCoV来自蝙蝠,也有认为来自蛇、水貂、果子狸。谁是源头宿主,谁是中间宿主,并不能确定。不过,多数认同源头宿主是蝙蝠,而且SARS-CoV、MERS-CoV和2019-nCoV这三种冠状病毒都可以追踪到蝙蝠。还有研究人员提出,最初的41名新型冠状病毒肺炎患者有13人与武汉华南海鲜市场无关;武汉最初一名病例是12月1日发病,也与华南海鲜市场无关。这说明2019-nCoV的來源可能并非只有华南海鲜市场,而是还有其他来源。这些来源是动物还是人,也难以追踪。

这三种引发人类重症疾病的病毒的危害性可以按其引发的发病人数和死亡率来排序。SARS-CoV在2003年引发严重急性呼吸综合征(SARS),全球因SARS死亡人数919人,病死率近11%。中国卫生部的统计是,中国内地共确诊SARS病例5327例,死亡349人。

MERS-CoV在2012~2015年引发中东呼吸综合征,全球累计确诊的感染病例共1139例,其中431例死亡(病死率37.8%)。这些病例来自24个国家和地区,病例最多国家为沙特阿拉伯。

至于2019-nCoV引发的新型冠状病毒肺炎,从目前看来是染病人数多、死亡人数少,且危重和死亡病例大多数是老年人和有基础疾病的感染者。

从总体上溯源,包括7种感染人的冠状病毒在内的所有冠状病毒可能都起源于动物,从动物到人的历程经过了演化。当然,这只是广泛的认知,目前并无确切证据。

冠状病毒的源头最早可能追溯到公元前8100年~公元前8000年。非冷血飞行动物,如蝙蝠和鸟类是冠状病毒最佳宿主(源头宿主),即病毒与它们形成寄生和共生的关系,蝙蝠携带阿尔法冠状病毒、贝塔冠状病毒;鸟类则携带伽马冠状病毒和德尔塔冠状病毒。后来,这些病毒可能又经过家畜“二传手”(中间宿主)的传输,转移到人,并且基因发生了突变,才会感染人和致人患病。现在已知的是,家畜冠状病毒和人类冠状病毒HCoV-OC43于1899年开始分别独立演化。18世纪,家畜冠状病毒从马冠状病毒中分离出来。人类冠状病毒HCoV-OC43也有可能是1899年从家畜冠状病毒中分离出来的。

感冒是一种人的常见病和多发病,最初人们发现多种鼻病毒可引起感冒。鼻病毒是20世纪50年代被发现的。人们还注意到,只有大约50%的感冒由鼻病毒引起,其他一些感冒和上呼吸道疾病并非由鼻病毒引起。于是,研究人员想要弄清,除了鼻病毒外,还有什么病原微生物会引起人们的感冒和呼吸道感染。

1965年,泰瑞尔等人利用带有纤毛的人胚气管培养方法,从普通感冒病人鼻洗液中分离出一株病毒,命名为B814病毒。后来,哈姆雷等人用人胚肾细胞分离到类似病毒,代表株命名为HCoV-229E。

1967年,麦金托什等人同样以人胚气管培养方法从感冒病人鼻腔中分离到另一批病毒,其代表株是HCoV-OC43。当然,如果要向上追溯,HCoV-229E和HCoV-OC43也可能是来自马、猪,或者是蝙蝠、鸟类,抑或是鸡,但是现在并不清楚。

HCoV-NL63和HCoV-HKU1是在2003年SARS暴发之后出现的两种与人有关的冠状病毒。由于时间短,似乎可以追踪到人,但之前也可能是来源于动物,只是基因发生了突变并适应人体而已。

2004年,荷兰阿姆斯特丹大学医院的范德霍克等人从一名7个月大的女婴鼻部和呼吸道黏液中发现了一种冠状病毒,命名为HCoV-NL63。后来进行的一项研究表明,大约4.7%的常见呼吸系统疾病患者中存在HCoV-NL63。尽管提取和鉴定这一病毒的研究人员认为这是一种新型病毒,但其他研究证实,该病毒不是新兴病毒,而是一种持续在人类中传播的冠状病毒,或者说是一种经过基因重组后的冠状病毒。后来,在世界范围内都发生了HCoV-NL63感染。进一步的研究表明,HCoV-NL63感染人体细胞也与其他冠状病毒,如SARS-CoV的入侵方式相似,是与人肺泡和呼吸道细胞上的ACE2受体结合,进而入侵人体,引发疾病。

再看HCoV-HKU1的发现和确认。2005年1月,一名71岁的男子从深圳返回香港,身体不适,有发烧和咳嗽的症状,之后发生急性呼吸窘迫症状,经影像学检查证实为双侧肺炎。由于2003年发生了SARS,当时以为这名男子的病原体也是SARS-CoV。但是,对这名男子的呼吸道提取物进行基因检测,发现了一种此前不曾见过的冠状病毒,并命名为HCoV-HKU1。

对于这种新型的冠状病毒,既不好溯源追踪,也难以认定是2005年首次发现。因为,研究人员对2003年SARS期间患有呼吸系统疾病患者的鼻咽部抽吸物进行检测分析时,在一名35岁患病妇女的样本中发现了CoVHKU1 RNA的存在,说明这种病毒早在SARS期间就存在了,至于是否从SARS-CoV突变和基因重组而来,并没有确切的研究结论,只是认定HCoV-HKU1与SARS-CoV差异较大,是一种新的冠状病毒。至于它最初来自什么动物,也很难确认。此外,2005年在澳大利亚北部的10名患者的呼吸道样本中也发现了该病毒。这说明,HCoV-HKU1感染也是世界性的,而且主要感染儿童。

在致病性上,HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1通常只引起人患轻度或中度上呼吸道疾病,如感冒。症状主要包括流鼻涕、头痛、咳嗽、咽喉痛、发热等,有时会引起肺炎或支气管炎等下呼吸道疾病,在心肺疾病患者、免疫力低下人群、婴儿和老年人中较为常见。而且,它们单独的致病性可能都不强,有时需要与其他病毒共同兴风作浪,才会引起人患病。当然,未来并不排除这4种病毒有变异而增强致病力的可能,如此,人们要重点防范的就不只是能致人死亡的SARSCoV、MERS-CoV和2019-nCoV了。

此次疫情从传播和扩散上看,与流感有相似的地方。现在已有一些抗流感病毒的药物,如神经氨酸酶抑制剂(NAI),包括奥司他韦(达菲)、扎那米韦、帕拉米韦等,但尚未研制出专门对付2019-nCoV的药物和疫苗,因其作用机理肯定与抑制流感病毒不一样。不过,这不意味着人们对此束手无策。国家卫生健康委员会公布的《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案(试行第五版)》提出了一般治疗和重型、危重型病例治疗的指南。同时,此次的疫情也面临一个时间节点,即季节性可能影响疫情的发展。与SARS-CoV相似,2019-nCoV不耐高温,在低温下能大量繁殖和传播。因此,此次的新型肺炎也可能在春暖花开和进入夏季时销声匿迹。

只要全社会齐心努力,专业人员和非专业人员携手抗击疫情,此次的新型冠状病毒肺炎疫情终将会被战胜。

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