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2月9日晚,在湖北省疫情防控工作新闻发布会上,中国工程院院士、华中农业大学教授陈焕春在介绍病*溯源问题的时候说到,分析发现,新型冠状病*属于SARS冠状病*。这一说法引起巨大争议。
华中农业大学教授陈焕春称新型冠状病*属于SARS冠状病*(图片来自网络)
针对华中农业大学教授陈焕春认为新型冠状病*属于SARS冠状病*的观点,钟南山院士接受媒体采访时表示,新型冠状病*是冠状病*的一种,它跟SARS冠状病*是平行的,二者是同一类(病*),但不是同一种。
随后,陈焕春教授也向媒体承认,自己的说法属于口误。真的不好意思,完全属于口误,掉了两个字。他表示,应为新型冠状病*属于SARS相关冠状病*。
为何连专家也会将新冠病*和SARS病*的关系搞混?它们二者到底是什么关系?冠状病*大家庭到底还有哪些成员?它们对人类都有哪些危害?下面我们来看看冠状病*大家庭的真实面目。
记者丨李鹏
本文转载自北京科技报
科学加客户端,原文首发于年2月10日,标题为《院士口误引发轩然大波!新冠病*和SARS病*是啥关系?来认冠状病*家谱》,不代表瞭望智库观点。
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像皇冠一样的冠状病*
冠状病*为不分节段的单股正链RNA病*,属于巢病*目(Nidovirales)、冠状病*科(Coronaviridae)、正冠状病*亚科(Orthocoronavirinae)。冠状病*是一个大型病*家族,有记载的冠状病*研究始于年,最初由研究病*的科学家从鸡身上分离出来。
中国科学院院士、中国疾病预防控制中心主任高福表示,冠状病*是自然界广泛存在的一类单链RNA(核糖核酸)病*,因该类病*形态在电镜下观察类似日冕的棘突或者是*而得名,在病*中属于体型的大块头。年国际病*命名委员会将这一类病*正式定名为套病*目冠状病*科。
冠状病*结构图(制图吉振)
在自然界中,冠状病*广泛存在于动物体内,但是,它有一个明显的特点是必须依赖宿主细胞才能繁衍。到目前为止,科学家们发现冠状病*仅感染人、鼠、猪、猫、犬、禽类等脊椎动物,可引起人和动物呼吸道、消化道、肝脏和神经系统疾病。
冠状病*科分为α、β、γ、δ属等4个属。α属冠状病*包括人冠状病*E、长翼蝠冠状病*1、猪流行性腹泻病*等11种。β属冠状病*包括鼠肝炎病*、果蝠冠状病*HKU9、严重急性呼吸综合征(SARS)相关病*等9种。γ属冠状病*包含禽冠状病*和白鲸冠状病*SW1两个种。δ属冠状病*包含猪δ冠状病*(PDCoV)。
冠状病*系统发生树(图片来源:中国疾控中心)
一些冠状病*感染后可造成人畜共患病。已知的人类冠状病*共有七型,其中三种对我们人类的杀伤力巨大。这就是这次武汉爆发的新冠病*(-nCoV)、年爆发的SARS(严重急性呼吸系统综合症)病*、年在中东首先爆发的MERS(中东呼吸综合征病*)。
还是四种冠状病*在人群中较为常见,致病性较低,一般仅引起类似普通感冒的轻微呼吸道症状,包括人冠状病*E、人冠状病*OC43、人冠状病*NL63和人冠状病*HKU1。
新冠病*(-nCoV)
此次疫情中的新冠病*-nCoV,因年武汉病*性肺炎病例而被发现,年1月12日被世界卫生组织命名,其引发的肺炎现在被我国暂命名为新型冠状病*肺炎,简称新冠肺炎,英文名称为Novelcoronaviruspneumonia,简称NCP,目前已经扩展和蔓延到中国所有的省区和其他一些国家。
国家病原微生物资源库于1月24日发布了由中国疾病预防控制中心病*病预防控制所成功分离的我国第一株病**种信息及其电镜照片。
-nCoV是一种先前尚未在人类中发现的新冠病*,其潜伏期大约为1-14天,该病*感染的肺炎临床表现为:发热、乏力、干咳,并逐渐出现呼吸困难,严重者出现急性呼吸窘迫综合征、脓*症休克、难以纠正的代谢性酸中*和出凝血功能障碍、肾衰竭,甚至死亡。被新冠病*感染的多数病人,起病相对比较缓,尤其是在发病的前3天,会有一点低烧、咳嗽、畏寒等症状,和感冒比较类似,往往不太严重,随着病情的进展,在第5-7天症状会愈发严重。也有一些病*携带者症状较轻,或者不发病。
目前可以确定-nCoV引发肺炎的传播途径主要为飞沫传播和接触传播,气溶胶和消化道等传染途径依然尚待明确。
目前对于新冠病*所致疾病没有特异治疗方法,也没有针对性的药物。但许多症状是可以处理的,因此需根据患者的临床情况进行治疗。
SARS病*(SARS-CoV)
SARS病*所导致的是一种起病急、传播快、病死率高的传染病,潜伏期2-14天,被传染的病人多数都与患者直接或间接接触,或生活在流行区内。临床上表现为缺氧、紫绀、38℃以上高热、呼吸加速或呼吸窘迫综合征、气促等,X片表现为肺部不同程度改变,死亡率可达10%。
电子显微镜下SARS样冠状病*粒子的形态结构(图片来源:中国科学院武汉病*研究所杨兴娄副研究员)
根据中国卫生部门事后的溯源调查,认为首例SARS病例于年11月16日发生在广东佛山市,年2月中旬以后,疫情扩散蔓延到全国大多数省份。4月下旬,北京、天津、山西、内蒙古、河北等华北5省区市疫情严重,全国疫情达到高峰。
SARS冠状病*的自然宿主——菊头蝠(图片来源:广东省生物资源应用研究所张礼标研究员)
这次持续8个多月的SARS疫情,给人类留下了太多的不解之谜,譬如SARS病*如何从其在自然界的宿主感染到人体,其感染途径是什么?它致病的机理是什么?为什么肆虐一段时间后,它又突然消失得无影无踪?现在自然界是否还存在SARS病*等等。作为迄今最神秘的人类冠状病*,SARS病*还有许多秘密需要破解。
MERS病*(MERS-CoV)
MERS病*于年首次出现在沙特,之后在中东等地传播,欧洲、非洲、亚洲、美洲等20多个国家陆续出现疫情和医务人员感染。MERS病*的感染者多会出现严重的呼吸系统综合征并伴有急性肾衰竭。截至年5月16日,全球共有20多个国家报告总计例中东呼吸综合征病例,死亡人数为人,其死亡率达40.7%,比SARS要高。
电镜下的MERS-CoV病*照片(图片来源:美国疾控中心网站)
MERS病*的潜伏期在2天至14天,患者伴有发热、咳嗽、呼吸困难等症状,严重的病例会出现肺功能衰竭和死亡。目前尚无疫苗和治疗药物,但人与人之间传播能力有限,虽然它与SARS同科,其传染性不及SARS。MERS病*虽然来势凶猛,但有SARS经验在前,目前尚未造成更大的危害。
科研人员在肯尼亚采集骆驼血清、拭子(图片来源:中国科学院武汉病*研究所胡犇助理研究员)
E病*(HCoV-E)
年,医学专家用人胚气管培养方法,从普通感冒病人鼻涕中分离出一株病*,命名为B病*。随后,Hamre等研究人员用人胚肾细胞分离到类似病*,代表株命名为E病*。这也是第一个被证实能够感染人的冠状病*。
E主要感染呼吸道和肠黏膜表面。研究发现,E主要位在人呼吸道上皮最表层,病*的释放部位也在此,因此E主要引起轻度呼吸道感染症状,典型表现为流涕、咽喉肿痛、咳曒、头痛、发热等普通感冒症状,少部分病例会因上呼吸道感染住院。
在冠状病*引起呼吸道感染的病例中,有66.6%会出现呼吸困难症状,其由E病*引起。E病*还能引起低龄组儿童尤其是幼儿的急性肠胃炎,尽管它并不是急性胃肠炎的主要病原。E引起的胃肠炎一般症状较轻,有自限性。重症病儿会有发热、呕吐、腹泻等一些症状。
另外,E病*在胎儿脑细胞中能引起持续感染,能感染胎儿星状细胞和成人小神经胶质细胞。
OC43病*(HCoV-OC43)
年,病*学专家Mc.ntosh等用人胚气管培养从感冒病人中分离到一批病*,其代表株就是OC43。截止目前在已经发现的人类冠状病*中,OC43流行最广,检出率最高。研究发现,重组是OC43主要的进化方式之一,它频繁地通过同源RNA重组产生新的基因型,仅在法国的研究中就检出了3种新的重组基因型。
一般而言,OC43主要引起温和的上呼吸道感染。然而,最近一些年的研究发现,OC43重组基因型与致死性脑炎和肺炎相关。例如,在中国香港的研究中,重组基因型D型与老年人群肺炎相关。年,英国报道了1例患有重症联合免疫缺陷婴儿感染OC43重组基因型E后,引起脑炎并导致死亡。同时,北京也曾检出E型,检出的E型全部来自儿童下呼吸道感染病例。这些研究表明,OC43重组基因型的产生对公众的健康产生威胁。
NL63病*(HCoV-NL63)
年,荷兰阿姆斯特丹大学研究人员vanderHoek等人,在一个患有呼吸道疾病的7个月大女婴的呼吸道中发现了一种新的冠状病*并命名为HCoV-NL63,此后多个国家在急性呼吸道感染的儿童体内均有发现,不过其*性远比不上SARS病*。
感染NL63病*后可以引起上、下呼吸道感染,在儿童及免疫力低下的人群中的感染率较高。这种病*的致病性较低,一般引起呼吸道症状,类似普通感冒,但是对特定人群可能有严重危害。
HKU1病*(HCoV-HKU1)
HKU1病*于年在香港大学发现。它具有季节性,高峰在晚秋、冬季,其在人群中的感染率明显低于其他呼吸道冠状病*。其感染症状也相对轻微,但对于有基础疾病和免疫抑制的患者,会加重症状并引起严重的呼吸道疾病。
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人类冠状病**力的分野
在已经发现的七种人类冠状病*中,其已经出现了*力上的分野。其一就是*力比较弱的E、OC43、NL63、HKU1四种病*,目前只在人类体内发现,人群普遍易感,除了流行最广的OC43病*,多项血清学研究结果表明,几乎%的儿童在幼年早期均感染过E和NL63。HKU1病*的感染率在四种普通人类冠状病*中最低。目前,这四种普通人类冠状病*对人类健康并没有太大的威胁,通常都是引起人的普通感冒,除了极少数案例,一般最严重的情况是引起喉炎、支气管炎、毛细支气管炎及肺炎等急性呼吸道症状,严重病患者极少。
但是SARS病*、MERS病*和目前刚刚发现并且正在肆虐的新冠病*-nCoV,致死率高或者比较高,对人类健康威胁大,人类需要高度防范,稍不注意,就会导致巨大的灾难。
不过也不必对这些危险的人类冠状病*过于担忧,香港大学生物医学学院教授金冬雁表示,从历史的角度看,大部分感染人类的病**力都是减弱的,冠状病*的*力也是如此。
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狡猾的新冠病*
新冠病*死亡率要比SARS病*低得多,也低于MERS病*,但是它的感染人数很快超过了SARS病*,这让它的威胁性不容小视。中国疾病预防控制中心流行病学首席科学家曾光表示,新冠病*比SARS狡猾,除了传播速度快,很多轻症患者也就是跟一般的感冒差不多,这给开始的诊断及防控都带来很大的难题。
近日,顶级医学杂志《柳叶刀》(TheLancet)就公布了新型冠状病*(-nCoV/novelcoronavirus)的彩色照片,这张经过渲染的伪彩色照片,看起来很严厉,但更展现了新型冠状病*的狰狞面貌,表面布满了冠状物,仿佛恶魔的嘴一样(图片来源:《柳叶刀》)
中国科学院院士、中国疾病预防控制中心主任高福1月28日接受央视采访时也表示,新型冠状病*表现出跟以往的冠状病*包括SARS很多不一样的特点,譬如它会无症状传染人,虽然新冠病*出现无症状传染人从病*学角度看不奇怪,流感病*、麻疹病*等就有这样的特点,但是对比SARS就比较奇怪了,这会给发现传染源带来一定的困难。
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新的变异还是老病*的新发现?
到目前为止,病*学家们对冠状病*的认识还相当有限,大家只知道这种*属是结构上具外套膜的正链单股RNA病*,直径约80~nm,其遗传物质是所有RNA病*中最大的,病*颗粒的直径60~nm,平均直径为nm,呈球形或椭圆形,具有多形性。
和其它病*一样,冠状病*也是依靠寄生生活,没有自己的代谢机构,没有酶系统。因此病*离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活、也不能独立自我繁殖、无生命迹象的化学物质。但是病*一旦感染了宿主细胞,比如呼吸道上皮细胞,它就立刻活跃起来,开始对宿主细胞侵入,在宿主细胞内利用宿主细胞物质进行自我复制,乃至子子孙孙的快速繁殖,其子孙快速感染,并将宿主其它细胞当免费住所,进行同样的子子孙孙复制。
一般来说,这种复制是高度相似下的复制,但是不知什么时候就会出现病*变异导致产生新的冠状病*。引发本次肺炎疫情的新型冠状病*,到底是新变异来的病*还是老病*新发现,目前还是一个未知数,还需要病*学家们进行更多的研究。
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对冠状病*家族不能掉以轻心
公元前年古埃及就有病*被发现,早在公元前二至三个世纪的印度和中国就有了关于天花的记录,直到19世纪末,病*才开始逐渐被发现和命名。多年以来,虽然人类在分子病*学领域人类不断取得新的进展,但对病*的研究远远赶不上病*的进化速度,仍然存在很多不明机理。其究竟如何起源也依旧还是科学界的一个悬案,这些问题的存在让病*始终是人类不能忽视的威胁,冠状病*这个家族也是如此。
直到年,在人体内发现的冠状病*只有两种,这就是上个世纪60年代发现的比较温顺的E病*和OC43病*,这也让众多病*学家意味冠状病*对人类没有大的威胁。SARS病*在人类社会兴风作浪以后,病*学家们开始改变对人类冠状病*的看法,其威胁性种类成了很多人研究和