武漢新型冠狀病毒,“新”在哪裡?

最近全國範圍內都出現了新型冠狀病毒,有人說是“SARS”...但專家卻給予否定...

武漢新型冠狀病毒,“新”在哪裡?

電鏡下的冠狀病毒 (圖片來源:維基百科)

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1993年的武漢和往年沒有什麼不同,美麗的武大校園春天櫻花綻放、秋日金桂飄香、臘月梅花凌寒。那時還不是國家文物保護單位的櫻園古建築群的東端是舊理學院大樓,病毒學系就坐落在那裡。秋日的陽光透過窗戶照進教室,《普通病毒學》一書的作者楊復華教授在那裡像背書一樣授課,眼睛並不怎麼看面前的30位學生。這樣的課堂難免無聊沉悶,但當講到外形像皇冠一樣的冠狀病毒時,卻變得有趣一些,所以至今都還記得。

致病人類冠狀病毒的發現

冠狀病毒是一類帶有包膜的RNA病毒,它們之所以在電鏡下看上去像皇冠,是因為包膜上有特殊的刺突蛋白(Spike protein)。這種“皇冠”的存在不是為了讓冠狀病毒變得好看,而是讓它們能更好地生存。聽起來讓人恐怖的病毒是一個弱小的物種,它們有限的基因使其無法獨自存活,必須依賴宿主細胞才能繁衍。所以每一種病毒都要進入宿主細胞裡去,這是它們能生存和繁衍的必要條件,而冠狀病毒進入宿主細胞的秘密就藏在這個 “皇冠” 裡。

位於病毒最外層的刺突蛋白是最先接觸宿主細胞的地方,它們能夠和宿主細胞上相應的受體結合,然後堂而皇之地進入細胞內。不同冠狀病毒的刺突蛋白不一樣,相應的宿主細胞上的受體也就不同,這種特異的結合決定了冠狀病毒的宿主細胞差異。冠狀病毒的刺突蛋白好比一把鑰匙,它能夠打開相應的宿主細胞的大門。

在1993年的病毒學教科書上,感染人類的冠狀病毒只有兩種,分別是 HCoV-229E 和 HCoV-OC43。這兩種病毒早在上世紀六十年代就被發現 [1,2],而且在人群中也很常見,幾乎每個人在一生中都會被它們感染,但在日常生活中幾乎沒有人在意它們。其中的理由很簡單,它們導致的是微不足道的普通感冒,以至於人們不會去關心這個病原。

直到2003年SARS (severe acute respiratory syndrome)疫情爆發,人類冠狀病毒才真正吸引百姓的目光。這場疫情的元兇SARS病毒就是一種從動物傳到人的冠狀病毒,如果按照被發現的順序來排名,SARS病毒在人類冠狀病毒的家庭裡排在上面提到的 HCoV-229E 和 HCoV-OC43之後,可以稱為“薩老三”。和導致感冒的 HCoV-229E 和 HCoV-OC43主要感染人類上呼吸道細胞不同,SARS病毒的宿主細胞是下呼吸道帶纖毛的上皮細胞,因而所導致的疾病也是致命的病毒性肺炎綜合徵。

這場起源於中國南部的SARS疫情蔓延到了世界上三十多個國家,感染了8000多人,並讓其中近800多人失去了生命 [3]。這場近10%的死亡率的傳染病讓人談 “薩” 色變,一年之內讓世界上絕大多數人都知道冠狀病毒SARS。幸運的是,在人類的共同努力下,SARS病毒已經被驅逐出了人群。

雖然10%的死亡率已經高得讓人畏懼,但這並不是人類冠狀病毒的記錄。2012年中東爆發的MERS (Middle East respiratory syndrome)疫情,元兇MERS病毒也屬於冠狀病毒, 它所帶來的死亡率更是達到了30%以上。MERS病毒主要感染的也是下呼吸道,宿主細胞是肺裡的不帶纖毛的細胞,引起病毒性肺炎。宿主細胞的不同,是MERS病毒和SARS病毒在傳染方式和致病力上存在區別的部分原因。MERS病毒也是由動物(很可能是駱駝)傳到人,也能由人傳染人,但在人傳染人方面不如SARS病毒那樣強烈。另外,與SARS病毒在人群裡已被消滅不同,MERS病毒至今還在人群傳播。到2017年7月為止,MERS病毒蔓延到世界上二十多個國家,感染2000多病例,致600多人死亡 [4]。

如果說SARS病毒是人類冠狀病毒家庭裡的 “薩老三”,那麼MERS病毒就是 “墨老六”。因為就在2003年到2012年間,科學家還發現了另外兩個人類冠狀病毒,分別是2004年在荷蘭發現的 HCoV-NL63 [5] 和2005年在香港發現的HCoV-HKU1 [6]。但這兩個病毒並不為公眾所知,原因和導致普通感冒的另外兩個冠狀病毒類似。HCoV-NL63 和 HCoV-HKU1 主要感染的也是上呼吸道,所導致的也是類似感冒症狀,一般不會導致患者的死亡。

上面就是人類冠狀病毒的六個成員,下面要介紹的是這個家庭的最新的成員:“武小七”。沒錯,就是最近在武漢發現的新型冠狀病毒。

武漢新型冠狀病毒“新”在哪裡

2019年底-2020年初的武漢和往年很不相同,正是因為這個最新發現的武漢新型冠狀病毒。“年輕的武小七” 讓武漢疫情成為了熱點,從傳統媒體到自媒體,到處都是關於這個病毒所導致的疫情信息,有科普、有新聞、也有謠言。

我之所以在前文中花長篇介紹 “武小七” 的 “兄弟姐妹”,是希望讓讀者在瞭解這些信息後,能理性地看待這個輿論熱點病毒。就像瞭解一個人的背景最好先了解他(她)的家庭一樣。

現在我用下面這張表格來總結一下“武小七”的家庭, 它的六個“兄弟姐妹”可以分為兩類。

一類是主要感染上呼吸道的四個病毒:HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63 和 HCoV-HKU1, 它們導致的是感冒和類似感冒的症狀,一般不會導致死亡(合併其它疾病的例外)。它們的另一個共同點,就是被發現的時候在人群中早已存在,並以人傳人的方式傳播。

另一類就是讓人害怕的 SARS 和 MERS 病毒,它們感染的主要是下呼吸道,導致病毒性肺炎綜合徵,並且有著相當高的死亡率。這兩個病毒在被發現之前並不存在於人群中,它們由動物身上的病毒突變而成能夠感染人的新型冠狀病毒。所以這兩個病毒首先是由動物傳給人,然後也能人傳人。

人類冠狀病毒的七個家庭成員

武漢新型冠狀病毒,“新”在哪裡?


做為人類冠狀病毒的最新成員,“武小七” 是屬於哪一類型的呢?從目前公佈的信息來看,這個新型冠狀病毒是和 SARS 以及 MERS 病毒同一類,屬於新病毒,主要感染下呼吸道病導致病毒性肺炎。

至於它的傳染方式,當相關部門最初給出的 “未發現明確人傳人證據” 時 [7],坦白地說我是持謹慎地懷疑的,因為它的兄弟姐妹都能通過人傳人的方式傳播。而最近國家衛健委公佈的信息表明,這個病毒的確也能人傳人 [8]。

人類冠狀病毒從哪兒來

在這裡我給讀者們介紹一張圖片:哺乳動物(包括人)冠狀病毒進化樹。從這張圖裡,你會對冠狀病毒的來源有更清楚的認識。

武漢新型冠狀病毒,“新”在哪裡?

哺乳動物冠狀病毒進化樹。(圖片來源:https://www.ecohealthalliance.org, 商周做了註解)

感染哺乳動物的冠狀病毒主要是I型和II型兩個大家族。這張進化樹表明了冠狀病毒之間的親緣關係,兩個病毒在樹枝上越近說明關係也越近。為了更好地理解這張複雜的圖,我做了一下簡單的註解:圖中大紅圓圈對應的是武漢新型冠狀病毒,五個小紅點對應的是其它五個人類冠狀病毒(HCoV-HKU1缺席,因為沒有序列),沒有加紅色圓點標註的是其它哺乳動物的冠狀病毒。

從圖中我們可以看到武漢新型冠狀病毒是II型冠狀病毒,和SARS病毒有著較近的關係 (注意,不是說由SARS演變成的)。我們還可以看出一個信息,就是六種人類冠狀病毒並沒有單獨成為樹上的一族,而是被淹沒在各種各樣的動物冠狀病毒裡。這一信息表明,無論早已出現的人類冠狀病毒,還是新突變成功人類冠狀病毒,其實都起源自動物的冠狀病毒。

換句話說,在漫長的歷史中,動物冠狀病毒在不斷地演變。其中一些演變的結果是它們成功地入侵了人類宿主,變成了人類冠狀病毒。而這種演變依然在繼續……

是的,武漢新型冠狀病毒只是人類冠狀病毒家庭的一個新增成員,不會是最後一個, “武小七” 之後還會出現第八,第九……

但我們不用慌張害怕,因為科學家正在瞭解冠狀病毒更多的秘密,這些將為我們抵抗這些病毒提供根本的保障。

在宿主(包括人類)和病毒漫長的鬥爭歷史上,兩者為了各自的生存和繁衍進行了漫長的角力。鬥爭時腥風血雨,和平時風平浪靜。鬥爭是手段,和平也同樣是手段,生存繁衍才是目的。這種長期的纏鬥難分勝負,因為雙方都在努力演變,為了自己的生存。

但這種難分勝負的鬥爭隨著人類進入科學時代而結束了,人類發明了疫苗,還開發了各種藥物。勝利的天平開始向人類傾斜。

雖然人類不能阻止冠狀病毒從動物界向人類進軍,但我們可以將傷害降到最低。

這就是科學的力量。

科學防治 “武小七”

既然 “武小七” 和 SARS 以及 MERS 病毒都屬於新病毒,能夠引起病毒性肺炎或導致死亡,大家更關心的是:它會帶來像SARS、MERS那樣的災難嗎?

第一,從目前的疾病進展信息來看,武漢新型病毒的致病性不如SARS以及MERS那樣強大。當然,這可能和這場疫情還在初始階段有關。另外,這個病毒還可能變異,以增強自身的傳染性和致病性,這也是需要關注的。

第二,在經歷了SARS和MERS之後,我們在人類冠狀病毒的預防、診斷以及治療上有了長足進步,這讓我們在和這類病毒作鬥爭的時候有了底氣。

先說預防。我們現在知道冠狀病毒通過傳染源(動物和病人)的分泌物(鼻涕、噴嚏等)來傳播, 主要經三種途徑:空氣飛沫、直接接觸傳染源、接觸沾有傳染源的物件。知道這些,我們可以採取相應的措施,比如帶口罩、避免接觸可疑病人、避免接觸病人接觸過的物件等來做相應的預防。

我們可以從一個現象上認識到這場預防之戰的進步:2003年SARS期間,各種偏方流行,板藍根金銀花的價格暴漲。17年後的今天,人們在預防武漢新型病毒肺炎的時候,已經不再那樣輕信偏方,而更願意相信專家的意見。

接著說診斷。2003年的SARS期間,從2002年11月出現第一個病例到2003年4月鑑定出SARS病毒,總共用了五個月時間。而對於武漢新型冠狀病毒,從去年12月下旬出現第一個病例到今年1月中旬鑑定出病毒,前後不到一個月[9]。迅速地鑑定病毒和它的基因序列,為快速診斷提供了可能。現在我們能夠快速準確地確診病例,也加速了相應的隔離和治療。

最後說治療。目前對人類冠狀病毒的感染還沒有特效藥物。不過,在治療SARS 和 MERS時被證明有效的藥物(比如抗病毒)可以借用,療效是可以預期的。正是因為對 SARS 和 MERS 病毒的研究,越來越多的藥物正在開發中,雖然目前還無法用上,但在將來抵抗冠狀病毒感染中可發揮作用。

科學家在對病毒進行嚴謹研究,醫生在對疾病進行認真地防控,作為普通百姓,我們能做些什麼呢?

一方面,我們需要按照專家建議科學預防。當前沒有被感染,儘量降低被感染的機會;疑似被感染,應該及時去醫院尋求幫助,同時避免感染他人。

另一方面,與野生動物有關。就像上面說的,SARS、MERS以及武漢新型冠狀病毒都是通過動物傳給人。尤其是我國發生的SARS和武漢冠狀病毒疫情都與市場裡出售的動物有關。

當您在餐桌上食用烹調好的野味時,可能並不擔心野味裡病毒的感染,但那些捕獲、販賣、以及加工野味的人們卻承受著被感染的風險。

不追求野味,善待動物,善待自己。


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