APP下载

新型冠状病毒的前世今生

2020-03-31

宁夏画报 2020年2期
关键词:宿主基因组蝙蝠

不到1个月,“新型冠状病毒”这个词汇,以超高速度到达我们视野所及的几乎每一个角落。

以“新”为名,足见其对人类的确是一个太新的课题。17年前,当SARS最终被证实祸起冠状病毒时,已被确认会感染人类的冠状病毒不过3种。在那之前,冠状病毒普遍被认为主要在鸟类和哺乳动物间传播,蝙蝠常常携带大量冠状病毒。

2020年1月30日凌晨,《柳叶刀》在线发表2篇关于新型冠状病毒的论文,称其与蝙蝠相关。

病毒是如何产生的?传染性有多高?致死率又有多强?如何有效防止更大范围扩散?对新型冠状病毒的发问从未停止,也让这个新型传染性病毒的样貌不断清晰。

有人认为,有关新型冠状病毒的讨论,正在改变中国人对现代医学的认知。现在,我们不妨截取这场“全民参与”的科学研究的一小段,回顾一个多月来我们对新型冠状病毒的了解过程,根据现有研究成果,重新审视这个已有上万人被确诊感染的病毒。

冠状病毒

2019年12月下旬,“武汉出现不明原因肺炎病人”的消息从当地华南海鲜批发市场传出。

随即而来的是有关SARS的推测,依据则来自冠状病毒再次现身的传言。在大众记忆中,仅有SARS和MERS等少数几例与冠状病毒相关的疾病,它们均曾给疫情发生地经济社会发展带来影响。

事实上,早在1967年,生物学家阿尔梅达就观察到冠状病毒的存在。尽管冠状病毒广泛存在于蝙蝠等动物中,但到现在为止,人类总共仅发现7种能感染人类的冠状病毒。除SARS病毒、MERS病毒和此次发现的新型冠状病毒外,其他4种仅可引起轻微感冒或腹泻症状。

SARS的出现大大地转变了人们对冠状病毒的态度。2003年,世界卫生组织公布的数据显示,全球因SARS死亡人数919人,病死率近11%。另据原卫生部新闻办公室通报,中国内地累计病例5327例,死亡349人。有关冠状病毒的研究开始受到重视,不只是人,动物携带的冠状病毒也被纳入重点研究对象。

17年内,冠状病毒家族中类似SARS的仅出现了MERS病毒,其引发的中东呼吸道综合征,在2014年曾造成333例死亡。

2020年1月9日,中国工程院院士、中国疾控中心研究员徐建国向公众发布肺炎最新研究进展,其中提到,从病人样本中分离到了一种冠状病毒。这种病毒不同于SARS、MERS或禽流感病毒,但基因组序列与SARS有相似之处。参与病原体分离鉴定的复旦大学公共卫生中心张永振教授团队,随后在virological.org网站上发布病毒全基因组序列,供全球科学家与公共卫生组织推进研究。

冠状病毒再度回归大众视野,问题随之而来:新型冠状病毒为何有与当年SARS病毒类似的高致病性?

研究指出,冠状病毒基因组为一条完整的单股正链RNA,长约30Kb,是RNA病毒中最长的RNA核酸链。我们知道,相较于双链DNA核酸病毒,RNA病毒缺乏矫正能力,在复制过程中容易发生变异。冠状病毒基因组大而复杂,其转录过程也较为复杂,因此容易出现新的或再现的冠状病毒株。

1月21日,中科院上海巴斯德研究所研究员郝沛等人在《中国科学:生命科学》英文版上发表的在线文章指出,新型冠状病毒中有一个刺突蛋白S-蛋白,能和人的呼吸道上皮细胞以及肺组织的血管紧张素转化酶2(ACE2)结合,病毒可由此进入细胞复制增殖。这与SARS病毒在感染机制上类似,通过呼吸道传播和接触,进而出现人传人现象。

而《柳叶刀》于1月25日发表的论文称,在首批确诊的新型冠状重症感染者中,大量患者出现“细胞因子风暴”现象。此前SARS、MERS和埃博拉病毒等感染疾病案例证明,细胞因子风暴才是真正的“夺命杀手”,可以触发免疫系统对身体的猛烈攻击。

谁是元凶?

基础生物学告诉我们,控制传染病传播的基本措施是控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。当新冠肺炎愈演愈烈时,定位传染源成了重中之重。

1月1日,在肺炎疫情扑朔迷离之时,与早期肺炎病人相关性极高的华南海鲜批发市场封市。

在那之前,已有不少媒体前往探访。焦点落在“野味”上。网传图片显示,名为“大众畜牧野味”的菜单上,包含公开售卖的几十种野味,竹鼠、狗狸獾、猪狸獾、果子狸、狐狸、树熊、孔雀、大雁等应有尽有。而令人记忆犹新的是,果子狸被证实是SARS从动物传播到人的中间宿主。

“野味”是否是新型冠状病毒“元凶”?

十余年的冠状病毒研究成果开始发挥作用。依靠病毒全基因组序列,1月23日,中国科学院武汉病毒研究所石正丽团队首先研究发现,新型冠状病毒与此前在云南中华菊头蝠上检测到的蝙蝠冠状病毒RaTG13相比,具有96.2%的一致性。

值得注意的是,根据其此前研究,中华菊头蝠携带的SARS样冠状病毒与2003年爆发的SARS病毒具有高度同源性。

研究显示,蝙蝠是上百种病毒的自然宿主,其不仅能携带冠状病毒,还包括埃博拉病毒、马尔堡病毒、狂犬病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒等。

香港大学公共卫生学院副教授朱华晨此前在接受采访时分析称,蝙蝠种类繁多,又喜群居,庞大的种群保证了病原的长期流行和维持。加之其具有特殊免疫系统,尽管携带病毒却极少出现病症。种种原因,让蝙蝠成为病毒生长的最佳“温床”。

1月30日,中国疾控中心生物安全首席专家武桂珍团队在《柳叶刀》上发表论文指出,新型冠状病毒宿主与舟山蝙蝠有关,相似度高达87.99%。

病毒如何传染给人类?

不少专家认为,与果子狸类似,新型冠状病毒传播同样存在中间宿主。1月22日,北京大學、广西中医药大学等单位联合发表于《医学病毒学杂志》的一篇论文指出,蛇最有可能是携带新型冠状病毒的动物。然而,这种说法随后遭到《自然》杂志质疑。

1月24日,北京大学工学院生物医学工程系教授朱怀球团队提出另一种可能:由于通过比较所有宿主在脊椎动物上的病毒传染模式,发现水貂病毒的传染性模式更接近新型冠状病毒,因此水貂可能是中间宿主。

“封城”之后

有关病毒来源的研究尚在继续,切断传播途径的措施已经上马。

1月23日,武汉市新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控指挥部发布第1号通告:自1月23日10时起,全市城市公交、地铁、轮渡、长途客运暂停运营;无特殊原因,市民不要离开武汉,机场、火车站离汉通道暂时关闭。1月25日,武汉又宣布实行机动车禁行管理。

“封城”显然是有必要的。1月20日,官方就已作出新型冠状病毒肺炎“肯定存在人传人现象”的判断。

新型冠状病毒确有高传染性,不少研究给出新型冠状病毒基本再生数的预测,该数据表示一个病例进入到易感人群中,在理想条件下可感染的二代病例个数。电子科技大学大数据研究中心主任周涛认为,根据数据来源不同,该数值比较乐观的是2.8~3.3,比较悲观的是3.2~3.9,与此相比,SARS病毒的估值在2.2~3.6。

无论算法是否准确,防疫绝不是“封城”就能一了百了。

中国疾控中心发布《新型冠状病毒感染的肺炎公众防护指南》,为下一步防疫工作提供了较为完整的框架。

已确定的新型冠状病毒传播途径有3种:包括患者喷嚏、咳嗽、飞沫、呼气近距离吸入等直接传播;飞沫混合在空气中形成的气溶胶传播;飞沫沉积在物品表面,通过手进入口、鼻、眼的接触传播。

此外,病毒对紫外线和热敏感,56℃高温30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。

当然,病毒进一步变异的可能性也不可忽视。1月22日,南开大学副教授高山等人在中文核心期刊《生物信息學》上发表《武汉2019冠状病毒基因组的生物信息学分析》,他在接受媒体采访时指出,其发现武汉新型冠状病毒可变翻译,这可能导致病毒变异快、多样性高。

《自然》杂志上述文章指出,当病毒在不同物种间传播时,通常会出现由于自然选择的压力而发生变异的情况,但这通常不会对新的宿主造成更多影响或有更强毒性。高山也说,根据研究结果,大部分病毒变异是中性变化,即没有增加危害性和致病性。

(文字源自《每日经济新闻》)

猜你喜欢

宿主基因组蝙蝠
宏基因组测序辅助诊断原发性肺隐球菌
科学家开发出人工基因组高效简化策略
穿山甲和新型冠状病毒到底啥关系
鸟界“神偷”——大杜鹃公审案
蝙蝠
抓住自然宿主
绦虫大战,争夺宿主控制权
别怕蝙蝠
蝙蝠为什么倒挂着睡觉?