解析SARS病毒科学抗击非典
尽管SARS病毒来势凶猛、十分猖獗,使人类猝不及防,但经过全球科学家的紧张研究,终于逐步揭开了SARS病毒的真面目。
世界卫生组织(WHO)负责传染病的执行干事戴维·海曼于4月16日宣布,经过全球科研人员的通力合作,终于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。
自从世界卫生组织今年3月12日向全球发出“非典”警报后,中国、德国、加拿大、法国、美国、日本、荷兰、英国、新加坡等国家以及中国香港地区的13个实验室,集中各路专家潜心研究并同世界卫生组织合作,现在终于找到了非典型肺炎的“元凶”。
来自这13个实验室的科学家4月16日在日内瓦举行的会议上一致认定了变种冠状病毒的作用。世界卫生组织负责非典型肺炎研究的首席科学家克劳斯·施托尔说,病原体的发现“非常重要”,这使科学家能够集中研究病毒,开发疫苗和新药,或者筛选现有药物。
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冠状病毒概述
冠状病毒最早于1937年从鸡中分离得到,1965年Tyrrell和Bynoe用人胚胎气管纤毛细胞培养成功,该科现已知至少有15种。
目前所知,冠状病毒科(Coro鄄naviridae)只感染脊椎动物,与人和动物的许多疾病有关。自1980年在德国召开第一届国际冠状病毒讨论会以来,对其的研究日益受到医学、兽医学和分子生物学家的广泛重视。这类病毒具有胃肠道、呼吸道和神经系统的嗜性,特别是类似于鼠肝炎病毒的JHM病毒可以引起小鼠的脱髓鞘性脑脊髓炎,它是研究人类多发性硬化病的良好模型。冠状病毒mRNA的转录机制又为分子病毒学家提供了另一种RNA拼接机制,因而可见,冠状病毒科在分子病毒学中也有相当重要的地位。
■冠状病毒科的分类:
代表株为禽传染性支气管炎病毒(Avianinfectiousbronchitisvirus,IBV)。其他成员有:人冠状病毒(Humancoron鄄avirus)、鼠肝炎病毒(Murinehepatitisvirus,MHV)、猪血凝性脑脊髓炎病毒(Porcinehemagglutinatingen鄄cephalomyelitisvirus)、猪传染性胃肠炎病毒(Porcinetransmissiblegastroenteritisvirus,TGEV)、初生犊腹泻冠状病毒(Neonatalcalfdiar鄄rheacoronavirus,BCV)、大鼠冠状病毒(Ratcoronavirus,RCV)、火鸡蓝冠状病毒(Turkeybluecombvirus)、猫传染性腹膜炎病毒(Felineinfectiousperitonitisvirus)。可能成员有:犬冠状病毒(Caninecoron鄄avirus)、大鼠涎目腺炎病毒(Sialo鄄dacryoadenitisvirusofrat)、人肠道冠状病毒(Humanentericcoro
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鄄navirus)。
■人类的冠状病毒感染:
人冠状病毒分别属于OC43和229E两个抗原型,它是引起人类上呼吸道感染的病原,常引起成人的普通感冒。儿童的冠状病毒感染并不常见但是5~9岁儿童有50%可检出中和抗体。成人中70%中和抗体为阳性。
冠状病毒感染分布在全世界各个地区,我国以及英国、美国、德国、日本、俄罗斯、芬兰、印度等国均已发现该病毒的存在。冠状病毒感染主要发生在冬季和早春。在美国华盛顿D.C.地区,连续4年的血清流行病学研究表明,冠状病毒占成人上呼吸道感染的10%~24%。在美国密执安州的一次家庭检查中,证明冠状病毒可以感染各个年龄组,0~4岁占29.2%,40岁以上占22%,在15~19岁年龄组发病率最高。这与其他上呼吸道病毒的流行情况不尽相同,例如呼吸道合胞病毒,大多随着年龄的增加而发病率降低。另外,当冠状病毒流行时鼻病毒却不常见。
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冠状病毒也是成人慢性气管炎患者急性加重的重要病原。
病毒分离可用人胚肾细胞,分离阴性者可用人胚气管或鼻黏膜的器官培养。双份血清补体结合试验比病毒分离要敏感。
SARS病毒颗粒的形态
SARS病毒颗粒呈不规则形态,直径约为60~220纳米,外有三角刺状的包被,其刺状突起长约20纳米,底宽约10纳米。由于刺状物环绕颗粒包裹,在平面图上犹如皇冠,因而被命名为冠状病毒。
SARS病毒是一类RNA病毒,其RNA基因组(RNAgenome)呈单链、疏松螺旋状,有序地分布在颗粒之中。包被外侧面结合有三类糖蛋白:即S蛋白、E蛋白和M蛋白。S蛋白(Sprotein)为受体结合,细胞融合,是主要抗原部位;E蛋白(envelopeprotein)为较小的、包被结合性蛋白(功能尚不详);M蛋白(membraneprotein),即跨膜蛋白,与形成包被有关。
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少数物种尚含有凝血素酯酶HE(haemagglutinin-esterase)。其RNA链上尚有碱性磷酸蛋白与之结合(N)。
小资料:
非典型肺炎正式英文名称是atypicalpneumonia。但在WHO首次向全球发出“非典”警报时,因尚不知确切病因、病名,更未分离出病原体,因此只以其主要症状叙述为严重急性呼吸综合征,英文全称为SevereAcuteRespiratorySyndrome,简称为SARS。故此简称在全球传开,成了非典型肺炎的最流行、最通俗的代名词。
SARS病毒基因组及其复制
SARS病毒基因组是一条单链RNA,其长度是已知病毒中的最长者。加拿大科学家于4月12日最先宣布已全部测序出其基因组,共含有29736个碱基对。4月15日,美国科学家宣布其测出的全部碱基对为29727个。4月16日,我国科学家也宣布测定出其全部序列,与前两者的结果很接近。整条SARS病毒基因组链上只含有5种基因,各基因之间均被U鄄CUAAAC核苷酸片段隔开。每个基因先从基因组模板上转录下来,形成各自的翻译模板。各模板的5'端均有一段非翻译顺序,而3'末端则各有多个腺苷酸(A)聚合。这5个模板分别指导翻译产生多聚酶、S蛋白、E蛋白、M蛋白及N(碱性磷酸蛋白),用以装配新病毒颗粒及启动新一轮的复制等等。在宿主细胞中,复制好的新颗粒运送至高尔基体上,然后被分泌释放出该细胞表面,遇有合适机会,再感染并侵害别的细胞。整个复制过程约需24个小时,较流感病毒慢(后者只需6~8个小时)。
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SARS病毒的致病性
SARS病毒可能侵害多种哺乳动物(包括人、猫、狗、猪、牛等)及鸟类。但导致这次“非典”流行肆疟的新变种,以前尚未被发现过。由于SARS病毒离开活宿主细胞后生存时间很短(一般为3小时),因此最通常以呼吸道分泌物形成飞沫形式在人群中传染。也可通过饮食和粪便传染,还可通过直接接触机械式传染(如病人摸过的器具、把手、电话及其他日用品等)。病毒多生存在上皮细胞中,最普遍的就是呼吸道上皮,因而导致严重急性呼吸综合征。偶也寄生于肝、肾、心或眼,甚至巨噬细胞中。病毒在人体内大量繁殖,引起机体免疫系统的强烈反应,免疫系统本身遭到严重损害,且呼吸系统的细胞遭到严重损伤,很快导致呼吸衰竭并引起种种继发感染,故来势甚为凶猛。
针对其传染途径的特点,减少人群聚集、密切接触,戴防护性能良好的口罩,严格洗手,注意房间通风以及对室内和环境每日至少消毒两次都十分必要,也非常有效。
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世界卫生组织(WHO)负责传染病的执行干事戴维·海曼于4月16日宣布,经过全球科研人员的通力合作,终于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。
自从世界卫生组织今年3月12日向全球发出“非典”警报后,中国、德国、加拿大、法国、美国、日本、荷兰、英国、新加坡等国家以及中国香港地区的13个实验室,集中各路专家潜心研究并同世界卫生组织合作,现在终于找到了非典型肺炎的“元凶”。
来自这13个实验室的科学家4月16日在日内瓦举行的会议上一致认定了变种冠状病毒的作用。世界卫生组织负责非典型肺炎研究的首席科学家克劳斯·施托尔说,病原体的发现“非常重要”,这使科学家能够集中研究病毒,开发疫苗和新药,或者筛选现有药物。
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冠状病毒概述
冠状病毒最早于1937年从鸡中分离得到,1965年Tyrrell和Bynoe用人胚胎气管纤毛细胞培养成功,该科现已知至少有15种。
目前所知,冠状病毒科(Coro鄄naviridae)只感染脊椎动物,与人和动物的许多疾病有关。自1980年在德国召开第一届国际冠状病毒讨论会以来,对其的研究日益受到医学、兽医学和分子生物学家的广泛重视。这类病毒具有胃肠道、呼吸道和神经系统的嗜性,特别是类似于鼠肝炎病毒的JHM病毒可以引起小鼠的脱髓鞘性脑脊髓炎,它是研究人类多发性硬化病的良好模型。冠状病毒mRNA的转录机制又为分子病毒学家提供了另一种RNA拼接机制,因而可见,冠状病毒科在分子病毒学中也有相当重要的地位。
■冠状病毒科的分类:
代表株为禽传染性支气管炎病毒(Avianinfectiousbronchitisvirus,IBV)。其他成员有:人冠状病毒(Humancoron鄄avirus)、鼠肝炎病毒(Murinehepatitisvirus,MHV)、猪血凝性脑脊髓炎病毒(Porcinehemagglutinatingen鄄cephalomyelitisvirus)、猪传染性胃肠炎病毒(Porcinetransmissiblegastroenteritisvirus,TGEV)、初生犊腹泻冠状病毒(Neonatalcalfdiar鄄rheacoronavirus,BCV)、大鼠冠状病毒(Ratcoronavirus,RCV)、火鸡蓝冠状病毒(Turkeybluecombvirus)、猫传染性腹膜炎病毒(Felineinfectiousperitonitisvirus)。可能成员有:犬冠状病毒(Caninecoron鄄avirus)、大鼠涎目腺炎病毒(Sialo鄄dacryoadenitisvirusofrat)、人肠道冠状病毒(Humanentericcoro
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鄄navirus)。
■人类的冠状病毒感染:
人冠状病毒分别属于OC43和229E两个抗原型,它是引起人类上呼吸道感染的病原,常引起成人的普通感冒。儿童的冠状病毒感染并不常见但是5~9岁儿童有50%可检出中和抗体。成人中70%中和抗体为阳性。
冠状病毒感染分布在全世界各个地区,我国以及英国、美国、德国、日本、俄罗斯、芬兰、印度等国均已发现该病毒的存在。冠状病毒感染主要发生在冬季和早春。在美国华盛顿D.C.地区,连续4年的血清流行病学研究表明,冠状病毒占成人上呼吸道感染的10%~24%。在美国密执安州的一次家庭检查中,证明冠状病毒可以感染各个年龄组,0~4岁占29.2%,40岁以上占22%,在15~19岁年龄组发病率最高。这与其他上呼吸道病毒的流行情况不尽相同,例如呼吸道合胞病毒,大多随着年龄的增加而发病率降低。另外,当冠状病毒流行时鼻病毒却不常见。
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冠状病毒也是成人慢性气管炎患者急性加重的重要病原。
病毒分离可用人胚肾细胞,分离阴性者可用人胚气管或鼻黏膜的器官培养。双份血清补体结合试验比病毒分离要敏感。
SARS病毒颗粒的形态
SARS病毒颗粒呈不规则形态,直径约为60~220纳米,外有三角刺状的包被,其刺状突起长约20纳米,底宽约10纳米。由于刺状物环绕颗粒包裹,在平面图上犹如皇冠,因而被命名为冠状病毒。
SARS病毒是一类RNA病毒,其RNA基因组(RNAgenome)呈单链、疏松螺旋状,有序地分布在颗粒之中。包被外侧面结合有三类糖蛋白:即S蛋白、E蛋白和M蛋白。S蛋白(Sprotein)为受体结合,细胞融合,是主要抗原部位;E蛋白(envelopeprotein)为较小的、包被结合性蛋白(功能尚不详);M蛋白(membraneprotein),即跨膜蛋白,与形成包被有关。
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少数物种尚含有凝血素酯酶HE(haemagglutinin-esterase)。其RNA链上尚有碱性磷酸蛋白与之结合(N)。
小资料:
非典型肺炎正式英文名称是atypicalpneumonia。但在WHO首次向全球发出“非典”警报时,因尚不知确切病因、病名,更未分离出病原体,因此只以其主要症状叙述为严重急性呼吸综合征,英文全称为SevereAcuteRespiratorySyndrome,简称为SARS。故此简称在全球传开,成了非典型肺炎的最流行、最通俗的代名词。
SARS病毒基因组及其复制
SARS病毒基因组是一条单链RNA,其长度是已知病毒中的最长者。加拿大科学家于4月12日最先宣布已全部测序出其基因组,共含有29736个碱基对。4月15日,美国科学家宣布其测出的全部碱基对为29727个。4月16日,我国科学家也宣布测定出其全部序列,与前两者的结果很接近。整条SARS病毒基因组链上只含有5种基因,各基因之间均被U鄄CUAAAC核苷酸片段隔开。每个基因先从基因组模板上转录下来,形成各自的翻译模板。各模板的5'端均有一段非翻译顺序,而3'末端则各有多个腺苷酸(A)聚合。这5个模板分别指导翻译产生多聚酶、S蛋白、E蛋白、M蛋白及N(碱性磷酸蛋白),用以装配新病毒颗粒及启动新一轮的复制等等。在宿主细胞中,复制好的新颗粒运送至高尔基体上,然后被分泌释放出该细胞表面,遇有合适机会,再感染并侵害别的细胞。整个复制过程约需24个小时,较流感病毒慢(后者只需6~8个小时)。
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SARS病毒的致病性
SARS病毒可能侵害多种哺乳动物(包括人、猫、狗、猪、牛等)及鸟类。但导致这次“非典”流行肆疟的新变种,以前尚未被发现过。由于SARS病毒离开活宿主细胞后生存时间很短(一般为3小时),因此最通常以呼吸道分泌物形成飞沫形式在人群中传染。也可通过饮食和粪便传染,还可通过直接接触机械式传染(如病人摸过的器具、把手、电话及其他日用品等)。病毒多生存在上皮细胞中,最普遍的就是呼吸道上皮,因而导致严重急性呼吸综合征。偶也寄生于肝、肾、心或眼,甚至巨噬细胞中。病毒在人体内大量繁殖,引起机体免疫系统的强烈反应,免疫系统本身遭到严重损害,且呼吸系统的细胞遭到严重损伤,很快导致呼吸衰竭并引起种种继发感染,故来势甚为凶猛。
针对其传染途径的特点,减少人群聚集、密切接触,戴防护性能良好的口罩,严格洗手,注意房间通风以及对室内和环境每日至少消毒两次都十分必要,也非常有效。
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