冠狀病毒

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冠狀病毒在系統分類上屬冠狀病毒科(Coronaviridae)冠狀病毒屬(Coronavirus)。新發現的SARS病毒屬冠狀病毒的一個種。科學家對SARS病毒基因組進行了全面測序分析後發現,其基因組由29730個鹼基組成,與已知的三類冠狀病毒相差甚遠,只有64%的序列相同。可以推測,SARS病毒不是已知病毒的近期變種,而是一種新的冠狀病毒。  

目錄

形態結構

冠狀病毒粒子呈不規則形狀,直徑約60-220nm。病毒粒子外包著脂肪膜,膜表面有三種糖蛋白刺突糖蛋白(S,Spike Protein,是受體結合位點、溶細胞作用和主要抗原位點);小包膜糖蛋白(E,Envelope Protein,較小,與包膜結合的蛋白);膜糖蛋白(M,Membrane Protein,負責營養物質的跨膜運輸、新生病毒出芽釋放與病毒外包膜的形成)。少數種類還有血凝素糖蛋白(HE蛋白,Haemaglutinin-esterase)。冠狀病毒的核酸為非節段單鏈(+)RNA,長27-31kd,是RNA病毒中最長的RNA核酸鏈,具有正鏈RNA特有的重要結構特徵:即RNA鏈5』端有甲基化「帽子」,3』端有PolyA 「尾巴」結構。這一結構與真核mRNA非常相似,也是其基因組RNA自身可以發揮翻譯模板作用的重要結構基礎,而省去了RNA-DNA-RNA的轉錄過程。冠狀病毒的RNA和RNA之間重組率非常高,病毒出現變異正是由於這種高重組率。重組後,RNA序列發生了變化,由此核酸編碼的胺基酸序列也變了,胺基酸構成的蛋白質隨之發生變化,使其抗原性發生了變化。而抗原性發生變化的結果是導致原有疫苗失效,免疫失敗。

冠狀病毒成熟粒子中,並不存在RNA病毒複製所需的RNA聚合酶(Viral RNA polymerase),它進入宿主細胞後,直接以病毒基因組RNA為翻譯模板,表達出病毒RNA聚合酶。再利用這個酶完成負鏈亞基因組RNA(sub-genomic RNA)的轉錄合成、各種結構蛋白mRNA的合成,以及病毒基因組RNA的複製。冠狀病毒各個結構蛋白成熟的mRNA合成,不存在轉錄後的修飾剪切過程,而是直接通過RNA聚合酶和一些轉錄因子,以一種「不連續轉錄」(discontinuous transcription)的機制,通過識別特定的轉錄調控序列(transcription regulating sequences, TSR),有選擇性的從負義鏈RNA上,一次性轉錄得到構成一個成熟mRNA的全部組成部分。結構蛋白和基因組RNA複製完成後,將在宿主細胞內質網處裝配(assembly)生成新的冠狀病毒顆粒,並通過高爾基體分泌至細胞外,完成其生命周期。  

冠狀病毒和SARS

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世界衛生組織宣布,正式確認冠狀病毒的一個變種是引起非典型肺炎的病原體。科學家們說,變種冠狀病毒與流感病毒親緣關係,但它非常獨特,以前從未在人類身上發現,科學家將其命名為"SARS病毒"(SARS是"非典"學名的英文縮寫)。1965年,醫學專家用人胚氣管培養方法,從普通感冒病人鼻涕液中分離出一株病毒,命名為B814病毒。隨後,Hamre等用人胚腎細胞分離到類似病毒,代表株命名為229E病毒。1967年,Mclntosh等用人胚氣管培養從感冒病人中分離到一批病毒,其代表株是OC43株。1968年,Almeida等對這些病毒進行了形態學研究,電子顯微鏡觀察發現,這些病毒的包膜上有形狀類似日冕的棘突,故提出命名這類病毒這冠狀病毒。香港衛生專家排除了它與甲型流感和乙型流感病毒有關的可能性,與1997年出現的H5N1禽流感病毒也沒有聯繫。國家曾於1975年正式命名了冠狀病毒科。據香港衛生官員說,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體引起。冠狀病毒感染在全世界非常普遍,人群中普遍冠狀病毒抗體,成年人高於兒童。各國報導的人群抗體陽性率不同,我國人群以往冠狀病毒抗體陽性率在30%至60%,前蘇聯的抗體陽性率則在53%至97%。

1937年,冠狀病毒(Coronaviruses)首先從雞身上分離出來。1965年,分離出第一株人的冠狀病毒。由於在電子顯微鏡下可觀察到其外膜上有明顯的棒狀粒子突起,使其形態看上去像中世紀歐洲帝王的皇冠,因此命名為「冠狀病毒」。

1975年,病毒命名委員會正式命名了冠狀病毒科。根據病毒的血清學特點和核苷酸序列的差異,目前冠狀病毒科分為冠狀病毒和環曲病毒兩個屬。冠狀病毒科的代表株為禽傳染性支氣管炎病毒(Avian infectious bronchitis virus, IBV)。

在2002年冬到2003年春肆虐全球的嚴重急性呼吸症候群(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS,傳染性非典型肺炎)就是冠狀病毒科,冠狀病毒屬中的一種。  

冠狀病毒的流行病學

冠狀病毒感染在世界各地極為普遍。

到目前為止,大約有15種不同冠狀病毒株被發現,能夠感染多種哺乳動物和鳥類,有些可使人發病。

冠狀病毒引起的人類疾病主要是呼吸系統感染(包括嚴重急性呼吸症候群,SARS)。該病毒對溫度很敏感,在33℃時生長良好,但35℃就使之受到抑制。由於這個特性,冬季和早春是該病毒疾病的流行季節。冠狀病毒是成人普通感冒的主要病原之一,兒童感染率較高,主要是上呼吸道感染,一般很少波及下呼吸道。另外,還可引起嬰兒新生兒急性腸胃炎,主要症状是水樣大便、發熱嘔吐,每天可拉10餘次,嚴重者甚至出現血水樣便,極少數情況下也引起神經系統症候群。

病毒的生長多位於上皮細胞內,也可以感染肝臟、腎、心臟和眼睛,在另外的一些細胞類型(例如巨噬細胞)中也能生長。目前人類冠狀病毒還沒有合適的可作研究用的動物模型(人類疾病的動物模型(animal model of human disease)是指各種醫學科學研究中建立的具有人類疾病模擬表現的動物。動物疾病模型主要用於實驗生理學、實驗病理學和實驗治療學(包括新藥篩選)研究),因此對冠狀病毒的分離工作難度很大,需用人肝臟細胞、氣管及鼻黏膜細胞,經器官培養才能分離得到。增殖病毒也要用上述材料,亦很困難。

冠狀病毒的血清型和抗原變異性還不明確。冠狀病毒可以發生重複感染,表明其存在有多種血清型(至少有4種已知)並有抗原的變異,其免疫較困難,目前尚無特異的預防和治療藥物。  

傳播途徑及預防措施

冠狀病毒通過呼吸道分泌物排出體外,經口液、噴嚏接觸傳染,並通過空氣飛沫傳播,感染高峰在秋冬和早春。病毒對熱敏感,紫外線、來蘇水、0.1%過氧乙酸及1%克遼林等都可在短時間內將病毒殺死。

對其預防有特異性預防,即針對性預防措施(疫苗,疫苗的研製是有可能的,但需要時間較長,解決病毒繁殖問題是其難題)和非特異性預防措施(即預防春季呼吸道傳染疾病的措施,如保暖、洗手、通風、勿過度疲勞及勿接觸病人,少去人多的公共場所等)。

普通感冒的兩大致病病毒就是冠狀病毒和鼻病毒

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