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近20年3次肆虐人间

2020年1月12日,世界卫生组织正式将造成武汉肺炎疫情的新型冠状病毒,命名为“2019新型冠状病毒(2019-nCoV)”。该病毒与17年前导致“非典”的病毒同属于冠状病毒。目前国内外的医学专家们正在积极寻求攻克这一病毒的武器。小小病毒为…

近20年3次肆虐人间

2020年1月12日,世界卫生组织正式将造成武汉肺炎疫情的新型冠状病毒,命名为“2019新型冠状病毒(2019-nCoV)”。

该病毒与17年前导致“非典”的病毒同属于冠状病毒。目前国内外的医学专家们正在积极寻求攻克这一病毒的武器。小小病毒为何具有如此巨大的杀伤力?冠状病毒又是如何被发现的?

病毒是如何被发现的

高中生物课本里我们就学过,病毒是微生物中最小的生命实体,它的组成简单,由于连细胞结构都没有,所以称为非细胞生物。病毒粒体中仅含有一种核酸(DNA或RNA)及蛋白质。它们具有专性寄生性,必须在活细胞中才能增殖。

说起病毒,就不能不提法国微生物学家、化学家路易斯·巴斯德,正是他最早发现了病菌和病毒的存在。狂犬病由疯狗传染,人被疯狗咬伤后,无药可救。巴斯德发现狂犬病的症状都和神经系统有关,会不会病变产生在脑部呢?他和助手们将疯狗的脑壳打开,取出脑脊液,在显微镜下仔细观察,但却没有发现病菌。可是把狂犬髓液注射进正常犬的体内,正常犬马上就会得病死掉。

巴斯德据此推测:“这是一种比细菌还要小的病源!”并把这种比细菌还小的生物病源叫作“病毒(virus)”。

巴斯德是现代疫苗之父,也是现代微生物学的奠基人之一。1878年,巴斯德和他的团队,因一个实验室的偶然而制造出了导致鸡霍乱的“疫苗”。

那幺,具体科学家是怎幺做的?他们选择适当的手段处理病原(如细菌、病毒或者寄生虫),让病原失去导致发病的毒性,但仍然保留一个有身份识别意义的特殊分子结构,就是所谓的抗原。

这样的结构,并不能让人类或是动物感染疾病,但是它却能刺激栖息对象的免疫系统,使其激发出具有专门对抗此种病原的免疫能力。利用这一原理,巴斯德用兔脑来培养狂犬病病毒,经过多次试验,终于研制出狂犬病病毒的疫苗。这也是现代疫苗的起点。

巴斯德推测了病毒的存在,但在光学显微镜下却无法观测到病毒,因此他也从未见过病毒的实际样子。

1887年,一名苏格兰医生成为世界上首位看到病毒的人,而后证实他所看到的病毒是所有病毒中体积最大的,也是唯一能在光学显微镜下看到的一种——痘病毒。

直到20世纪30年代,英国物理学家卢斯卡制造出了首台电子显微镜,才让大多数病毒露出了庐山真面。1934年,继使用电子显微镜成功拍摄到细菌照片之后,美国天文学家威廉斯在电子显微镜下拍到了病毒的照片。

过半冠状病毒仅导致轻微感冒

1967年,生物学家阿尔梅达等用电子显微镜观察到了一些新的病毒,这类病毒呈球形,平均直径100纳米,表面有许多规则排列的突起,整体看来就像一顶皇冠。1968年,这类病毒被定名为Coron—avirus,简称CoV,中文译为冠状病毒。

冠状病毒包膜上这些类似于皇冠上镶嵌的珍珠的大凸起,是一种叫作棘突蛋白(spike)的蛋白质,它决定着病毒能感染哪些动物即宿主,以及感染宿主细胞的类型。冠状病毒无处不在,广泛存在于鸟类和哺乳动物中,其中最多见的是蝙蝠,可感染包括人类在内的多种脊椎动物,主要引起呼吸道和肠道疾病。

按照系统发育的不同,冠状病毒这一大家子被分成了α、β、γ、δ四个属,其中β属又分成了A、B、C、D四个亚群,每个属有不同的毒株。这就好比一个爷爷生了四个儿子,四个儿子又生了很多孙子,只不过二儿子娶了四房太太分别生了几房孙子。当然,不同属、亚群病毒的亲缘关系要比儿子、孙子的亲缘关系远多了。

到目前为止,人类共发现有7种冠状病毒可以导致疾病,其中4种仅可引起轻微感冒或腹泻症状,另外两种是导致2003年在我国肆虐过的非典型肺炎(SARS),以及2012年人类首次发现中东呼吸系统综合征(MERS)的罪魁祸首。引起本次武汉疫情的新型冠状病毒2019-nCoV,是第7种。

正如钟南山院士的推测一样,冠状病毒很可能是由动物传染给人类,然后才出现人传人的。

根据美国疾病控制与预防中心的说法,冠状病毒是一大类病毒,有些会导致人类生病,而有些会感染动物,包括骆驼、猫和蝙蝠。在罕见的情况下,动物体内的冠状病毒可以感染人类,然后在人与人之间传播。这显现在SARS和MERS的病例上,似乎也显现在如今的武汉新型冠状病毒感染病例上。

有证据表明,导致SARS和MERS的冠状病毒,在分别传播给果子狸和骆驼之前都起源于蝙蝠。而1月29日中科院上海巴斯德研究所在《国家科学评论》(National Science Review)发表的一篇论文表示,越来越多的研究表明,2019-nCoV很可能起源于蝙蝠,并通过野生动物传播给人类。

冠状病毒总是突如其来

目前,我们对新型冠状病毒的认识还只是冰山一角,人类本能地对未知感到恐惧。再加上有关“非典”的惨痛教训让人们记忆犹新,所以,焦虑、恐慌、谣言、指责、甩锅、口水仗……难免发生。然而,当我们去回顾历史就会发现,人类与冠状病毒这一大家子的抗争早就开始了。

从2002年11月开始,SARS在广东暴发,随后蔓延至全国、传播至其他国家,至2003年7月疫情被控制住, SARS共波及全球37个国家和地区。报告病例数达8273例,死亡775例,病死率近10%。感染者出现的症状有发热、肌肉疼痛、头痛、干咳、呼吸困难等等,还有30%~40%的患者出现了腹泻。

SARS虽然消失了,但却留下了许多问题,2004年以后,SARS-CoV的活体再没有在人体中发现过。对于SARS的“神秘消失”,中国科学院院士饶子和曾认为“SARS离我们而去,说明人不是SARS病毒最佳的宿主,它可能是找到了最适合的宿主”。

然而,新发传染病从来都不会跟人类打招呼并且来势汹汹,当人类反应过来,疾病已经蔓延开来。

2012年6月13日,一名60岁的沙特阿拉伯男性在出现发热、咳嗽、咳痰、呼吸急促等症状一周后,入住了沙特阿拉伯的第二大城市吉达的一家私人医院。尽管医生们给他采取了药物治疗、机械通气等一系列治疗措施,这名男子还是在严重肺炎和多器官衰竭后去世了。

直到2012年10月份,《新英格兰医学杂志》上才首次报道了有关这名男子死亡的真正原因——一种新型的冠状病毒即MERS冠状病毒。

后来,科学家们通过回顾性分析发现,MERS冠状病毒其实早已肆虐:2012年4月,约旦扎卡尔一家医院的重症监护室发生了11人不明原因感染,导致1人死亡,感染者中有8人是医护人员。而这场疫情的元凶就是MERS冠状病毒。

相比于SARS,MERS其实更可怕。截止到2015年12月31日,全球实验室确诊的MERS病例有1621例,死亡584例,病死率高达36%。MERS常见的症状有发热、肌肉疼痛、关节疼痛、头痛、咳嗽、肺炎等等,还有约1/3的患者有腹泻和呕吐症状。

在罕见的情况下,动物体内的冠状病毒可以感染人类,然后在人与人之间传播。这显现在SARS和MERS的病例上,似乎也显现在如今的武汉新型冠状病毒感染病例上。

虽然MERS起源于中东地区但却不妨碍它在全世界蔓延。2015年5月韩国暴发MERS疫情,其中一名44岁的韩国男性成为我国首例输入性病例。5月16日,这名男子在医院探望了患有MERS的父亲,5天后已经出现了背部肌肉酸痛、乏力、不适症状,在当地急诊科就诊后吃了些解热镇痛药,但症状仍未缓解。25日晚,这名男子头痛、高烧38.7℃,再次前往当地急诊科就诊,医生嘱咐他前往首尔治疗。

但或许因为中年人的工作压力总是太大,已经病成这样了,该男子在次日仍然按照原计划飞往香港途经深圳抵达惠州参加商务活动。28日凌晨2点钟,他被紧急送入了惠州市人民医院的ICU负压病房,成为我国第一例MERS输入性病例。

所幸经过多方联动,患者得到了治疗,密切接触者予以追踪和隔离,这才避免了MERS在中国的暴发。

尚未在人体发现过的新病毒

此次新冠肺炎疫情发生一周,中国科学家立刻展开了与病毒之间的时间赛跑,疫情发生一周以后就从病人样本当中分离出了新型冠状病毒,找到了病原体。

2019年12月末,几家卫生机构报告了一组不明原因的肺炎患者,这些患者在流行病学上与武汉的一家海鲜和湿畜批发市场有关。同时,出现严重肺炎症状的3名成年患者被收入武汉一家医院。患者1和患者3在经过治疗后于2020年1月16日出院,但患者2在2020年1月9日死亡,没有采集到患者的组织标本。

2019年12月30日,高福团队从武汉金银潭医院采集了这3位患者的肺泡灌洗液。研究人员通过对武汉金银潭医院3名肺炎患者的样本进行全基因组测序,发现了一种从未见过的乙型冠状病毒属(beta coronavirus)病毒。

新型冠状病毒从感染者气道上皮细胞中分离出,随后将其命名为2019-nCoV。为了明确新型冠状病毒感染的人呼吸道上皮细胞内可否观察到病毒颗粒,研究人员模拟新型冠状病毒感染的人类呼吸道上皮细胞培养物,每天用光学显微镜进行观察,培养6天后用透射电镜观察。研究发现,在人呼吸道上皮细胞表面接种96小时可以观察到细胞病变,成功地观察和检测到了新型冠状病毒。今年1月24日,国家病原微生物资源库发布了由中国疾病预防控制中心成功分离的我国第一株新型冠状病毒电镜照片。

引发此次疫情的新型冠状病毒中文名称是新型冠状病毒武汉株01,分类学为2019-nCoV,属于冠状病毒β属。该病毒于2020年1月6日被分离出。之所以被称为“新型”冠状病毒,是因为此次武汉发现的新型冠状病毒2019-nCov是一种以前尚未在人类中发现的,属于和SARS、MERS不一样的新分支。

现在,中外科学家已纷纷展开对新型冠状病毒的药物研发和疫苗研制,随着2019-nCoV慢慢被揭开面纱,我们相信,这类新型病毒终将被人类战胜。

◎ 来源|综合生命时报、中央纪委国家监管网站企鹅号、凤凰网科技

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