冠状病毒

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冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科(Coronaviridae)冠状病毒属(Coronavirus)。新发现的SARS病毒属冠状病毒的一个种。科学家对SARS病毒基因组进行了全面测序分析后发现,其基因组由29730个碱基组成,与已知的三类冠状病毒相差甚远,只有64%的序列相同。可以推测,SARS病毒不是已知病毒的近期变种,而是一种新的冠状病毒。  

目录

形态结构

冠状病毒粒子呈不规则形状,直径约60-220nm。病毒粒子外包着脂肪膜,膜表面有三种糖蛋白刺突糖蛋白(S,Spike Protein,是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点);小包膜糖蛋白(E,Envelope Protein,较小,与包膜结合的蛋白);膜糖蛋白(M,Membrane Protein,负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成)。少数种类还有血凝素糖蛋白(HE蛋白,Haemaglutinin-esterase)。冠状病毒的核酸为非节段单链(+)RNA,长27-31kd,是RNA病毒中最长的RNA核酸链,具有正链RNA特有的重要结构特征:即RNA链5’端有甲基化“帽子”,3’端有PolyA “尾巴”结构。这一结构与真核mRNA非常相似,也是其基因组RNA自身可以发挥翻译模板作用的重要结构基础,而省去了RNA-DNA-RNA的转录过程。冠状病毒的RNA和RNA之间重组率非常高,病毒出现变异正是由于这种高重组率。重组后,RNA序列发生了变化,由此核酸编码的氨基酸序列也变了,氨基酸构成的蛋白质随之发生变化,使其抗原性发生了变化。而抗原性发生变化的结果是导致原有疫苗失效,免疫失败。

冠状病毒成熟粒子中,并不存在RNA病毒复制所需的RNA聚合酶(Viral RNA polymerase),它进入宿主细胞后,直接以病毒基因组RNA为翻译模板,表达出病毒RNA聚合酶。再利用这个酶完成负链亚基因组RNA(sub-genomic RNA)的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成,以及病毒基因组RNA的复制。冠状病毒各个结构蛋白成熟的mRNA合成,不存在转录后的修饰剪切过程,而是直接通过RNA聚合酶和一些转录因子,以一种“不连续转录”(discontinuous transcription)的机制,通过识别特定的转录调控序列(transcription regulating sequences, TSR),有选择性的从负义链RNA上,一次性转录得到构成一个成熟mRNA的全部组成部分。结构蛋白和基因组RNA复制完成后,将在宿主细胞内质网处装配(assembly)生成新的冠状病毒颗粒,并通过高尔基体分泌至细胞外,完成其生命周期。  

冠状病毒和SARS

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世界卫生组织宣布,正式确认冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体。科学家们说,变种冠状病毒与流感病毒亲缘关系,但它非常独特,以前从未在人类身上发现,科学家将其命名为"SARS病毒"(SARS是"非典"学名的英文缩写)。1965年,医学专家用人胚气管培养方法,从普通感冒病人鼻涕液中分离出一株病毒,命名为B814病毒。随后,Hamre等用人胚肾细胞分离到类似病毒,代表株命名为229E病毒。1967年,Mclntosh等用人胚气管培养从感冒病人中分离到一批病毒,其代表株是OC43株。1968年,Almeida等对这些病毒进行了形态学研究,电子显微镜观察发现,这些病毒的包膜上有形状类似日冕的棘突,故提出命名这类病毒这冠状病毒。香港卫生专家排除了它与甲型流感和乙型流感病毒有关的可能性,与1997年出现的H5N1禽流感病毒也没有联系。国家曾于1975年正式命名了冠状病毒科。据香港卫生官员说,非典型肺炎通常由病毒引起,例如流感病毒、腺病毒和其他呼吸道病毒。非典型肺炎也可能由生物体引起。冠状病毒感染在全世界非常普遍,人群中普遍冠状病毒抗体,成年人高于儿童。各国报道的人群抗体阳性率不同,我国人群以往冠状病毒抗体阳性率在30%至60%,前苏联的抗体阳性率则在53%至97%。

1937年,冠状病毒(Coronaviruses)首先从鸡身上分离出来。1965年,分离出第一株人的冠状病毒。由于在电子显微镜下可观察到其外膜上有明显的棒状粒子突起,使其形态看上去像中世纪欧洲帝王的皇冠,因此命名为“冠状病毒”。

1975年,病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。根据病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异,目前冠状病毒科分为冠状病毒和环曲病毒两个属。冠状病毒科的代表株为禽传染性支气管炎病毒(Avian infectious bronchitis virus, IBV)。

在2002年冬到2003年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS,传染性非典型肺炎)就是冠状病毒科,冠状病毒属中的一种。  

冠状病毒的流行病学

冠状病毒感染在世界各地极为普遍。

到目前为止,大约有15种不同冠状病毒株被发现,能够感染多种哺乳动物和鸟类,有些可使人发病。

冠状病毒引起的人类疾病主要是呼吸系统感染(包括严重急性呼吸综合征,SARS)。该病毒对温度很敏感,在33℃时生长良好,但35℃就使之受到抑制。由于这个特性,冬季和早春是该病毒疾病的流行季节。冠状病毒是成人普通感冒的主要病原之一,儿童感染率较高,主要是上呼吸道感染,一般很少波及下呼吸道。另外,还可引起婴儿新生儿急性肠胃炎,主要症状是水样大便、发热呕吐,每天可拉10余次,严重者甚至出现血水样便,极少数情况下也引起神经系统综合征。

病毒的生长多位于上皮细胞内,也可以感染肝脏、肾、心脏和眼睛,在另外的一些细胞类型(例如巨噬细胞)中也能生长。目前人类冠状病毒还没有合适的可作研究用的动物模型(人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。动物疾病模型主要用于实验生理学、实验病理学和实验治疗学(包括新药筛选)研究),因此对冠状病毒的分离工作难度很大,需用人肝脏细胞、气管及鼻黏膜细胞,经器官培养才能分离得到。增殖病毒也要用上述材料,亦很困难。

冠状病毒的血清型和抗原变异性还不明确。冠状病毒可以发生重复感染,表明其存在有多种血清型(至少有4种已知)并有抗原的变异,其免疫较困难,目前尚无特异的预防和治疗药物。  

传播途径及预防措施

冠状病毒通过呼吸道分泌物排出体外,经口液、喷嚏接触传染,并通过空气飞沫传播,感染高峰在秋冬和早春。病毒对热敏感,紫外线、来苏水、0.1%过氧乙酸及1%克辽林等都可在短时间内将病毒杀死。

对其预防有特异性预防,即针对性预防措施(疫苗,疫苗的研制是有可能的,但需要时间较长,解决病毒繁殖问题是其难题)和非特异性预防措施(即预防春季呼吸道传染疾病的措施,如保暖、洗手、通风、勿过度疲劳及勿接触病人,少去人多的公共场所等)。

普通感冒的两大致病病毒就是冠状病毒和鼻病毒

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