狗狗冠状病是怎么来的?
冠状病毒,英文名Coronaviruses,简称CoV,该病毒具有包膜,形状像皇冠而得名(图1-1)[1] [2] 。目前所知,感染人类的冠状病毒共有四种,分别感染人的消化道、呼吸道和神经系统等细胞组织;其中一种引起感冒症状,还有两种可引起肺炎。2003年人类曾感染过一种叫SARS冠状病毒的急性呼吸道传染病(acute respiratory disease, ARD),这种病原体可在空气中通过飞沫传播,导致全球26个国家出现疫情。这次由武汉华南海鲜批发市场传播的新型冠状病毒被命名为“2019新型冠状病毒感染”(novel coronavirus infection of 2019,COVID-19),其病原体是一种新型的冠状病毒,属于β属的冠状病毒,有包膜,对紫外线和热敏感,可被乙醚、75%乙醇、含氯消毒剂、过氧乙酸和氯仿等脂溶剂灭活[1][2] (图1-2)[4] ,与SARS同源性达85%以上. SARS-CoV在动物宿主中传播后也会发生变异,产生新的变异株,如MERS-CoV。这些病毒可以通过飞沫、直接接触、粪口方式等方式传播,且都具有很强的传染性及致死率,可以引起严重的急性呼吸道疾病,但目前已知这三种冠状病毒并不能直接攻击肺部而引起肺炎。因此推测此次在武汉海鲜市场流行的新型冠状病毒可能也是一种以消化系统为靶器官的冠状病毒。
1.2冠状病毒的结构特征 COVs是单股正链RNA病毒,基因组约为27~31kb,由7个或8个能编码结构蛋白的非重叠开放阅读框组成,其中S基因编码刺突蛋白(spike protein, S)。冠状病毒的基因组可划分为5‘端非翻译区和3’端非翻译区以及两个相互重叠的阅读框所编码的核苷酸序列,根据这两个ORF的结构特点将其分为S蛋白、E蛋白和M/N蛋白三个结构蛋白以及一个核衣壳蛋白(nucleocapsid protein, NP)[5](图1-3)(表1-1)[5] ) 。
冠状病毒的结构蛋白质可分为三类:包膜蛋白,核衣壳蛋白和刺突糖蛋白。刺突糖蛋白又包括S蛋白、E蛋白和M蛋白三种亚基分子构成。不同的冠状病毒有不同的刺突蛋白分子构象,但是所有的冠状病毒都具有S蛋白分子构象。S蛋白位于病毒的棘突部位,在病毒感染过程中起识别宿主细胞表面受体的作用。
当S蛋白与宿主细胞的特异性结合后,病毒颗粒与内皮细胞紧密接触并穿透入细胞内。进入细胞内的S蛋白可通过胞吞作用释放病毒核酸从而开始病毒的复制周期[6 ],而E蛋白主要参与病毒粒子的装配过程,NP作为病毒的核蛋白与病毒的DNA聚合酶结合形成核蛋白酶体复合物,共同参与病毒的复制过程[7]。 M蛋白也是病毒的组装不可缺少的成分之一,并且可以作为病毒的抗原物质而被检测出来[8], 但在病毒的复制过程中并不发挥作用。
1.3冠状病毒在体内的致病机制 根据现有的研究结果,冠状病毒在人体内主要的侵害途径还是经消化道侵入人体,并在胃肠道进行复制和传播,同时还可以经过口腔或者鼻腔侵入人体呼吸系统黏膜,然后在上皮细胞中增殖,进一步扩散到全身各个脏器。
肠道是最早遭受感染的部位之一,肠上皮层中的细胞可以表达冠状病毒受体ACE2,所以肠道是冠状病毒入侵的主要部位之一;而且冠状病毒可以在肠壁上长时间地定植和复制,从而造成长期的免疫激活,使得患者的病情加重难以恢复[9]。
冠状病毒侵入上呼吸道后会沿着鼻咽、口咽向下扩散至气管支气管末端进而到达肺泡和肺实质,从而导致患者出现咽痛流涕、喷嚏干咳等症状,严重者会出现呼吸困难甚至危及生命;此外还可能会导致脑膜炎、心肌炎甚至是多发性肌炎等并发症的发生[8, 10] , 所以应尽早治疗以防止病情恶化[11]. 而SARS-CoV和MERS-CoV则主要以肺部为主要侵染部位,所以这两种疾病的病死率比较高,分别为10%左右[12] 和将近30%[13] 。
1.4冠状病毒的诊断方法 目前诊断冠状病毒感染最常用的方法是PCR。将提取的病毒核酸样本用特异性引物扩增出目的片段并进行测序即可得到完整的病毒基因序列。利用病毒基因序列与参考种系的差异来判定病毒的变异性;也可以通过比对基因序列来判断病原体的来源及其可能的进化谱系[14].此外还可以通过ELISA法来检测血清或体液中是否有冠状病毒抗体的存在;还可以使用病毒分离培养的方法,从患病动物的咽喉、粪便或者鼻咽分泌物中分离病毒再进行鉴定;还可以通过对病毒进行电镜观察来确定。
参考文献:
[1] 中华医学会呼吸病学分会感染学组,中国医师协会呼吸医师分会传染病专业委员会.新型冠状病毒肺炎诊断指南(第七版) [J] .中华结核和呼吸杂志 , 2020, 43: 17-29.
[2] World Health Organization, Coronavirus Disease (COVID‑19): Diagnostic Test Guidelines. Retrieved Feb 5th ,2020 from URL
[3] Zhang JH, Li XZ, Guo RY, et al. Epidemiological and