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[讨论] 冠状病毒生物学特性

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发表于 2020-3-23 09:19:10 | 显示全部楼层 |阅读模式

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冠状病毒RNA病毒中的一个科(family)。最早描述由冠状病毒引起疾病的是SchalkHawn.他们于1931年发表文章,谈如何区分禽类传染性支气管炎和其他呼吸系统疾病。1965年,TyrrellBymoe利用胚胎的含纤毛气管组织从普通感冒患者鼻洗液中分离并培养出冠状病毒。随后,1966年美国Hamre等用人胚肾细胞也从普通感冒患者的标本中分离到类似病毒。
此冠状病毒家族包括了至少15种不同的病毒,目前将冠状病毒分为冠状病毒和环曲病毒两个属。冠状病毒科中的各病毒一般感染鸟类和哺乳类动物,在人和动物中的感染非常普遍,发病率很高,可以引起人和动物的呼吸道、消化道和神经系统疾病。人类冠状病毒分别属于OC43229E两个抗原型P31
1形态学
冠状病毒颗粒有包膜,直径为60~200nm,平均直径为100mm,呈球形或椭圆形.具有多形性特点。包膜上存在刺突,整个病毒颗粒外形象日冕状(1),冠状病毒因此而得名。不同的冠状病毒的刺突有明显的差异。病毒包膜为双层脂膜,表面一般可见到两种包膜糖蛋白,即膜蛋白(membraneproteinMEI)和突起蛋白(spikepsoteinSE)。横穿包膜的M蛋白有三个结构域,通过其中的c末端区与核衣壳结合,从而使核衣壳和病毒包膜相联系。S蛋白可以结合敏感细胞受体,诱导病毒包膜和细胞膜之间的膜融合。在有些冠状病毒的包膜上还有第三种糖蛋白,即血凝素-酯酶(haemagglunirresteraseHE)。核衣壳蛋白N是一种碱性磷蛋白,其中央区能够同基因组RNA结合,形成卷曲的核衣壳螺旋24,其结构模式见图2
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2冠状病毒的基因组学
冠状病毒是正链单股RNA病毒,拥有RNA病毒中最大的基因组.长度为27~32kb,至少编码四种结构蛋白和一系列参与复制、转录的非结构蛋白。
以独特的方式进行复制,并可以导至高频率的基因重组。有典型的5'帽子结构和3'PblyA结构,可以直接翻译出产物。基因组的5'端有60~80碱基的先导序列,随后是200~500碱基的非编码区。从基因组5'端起约20kb,占基因组长度的60%为两个重叠的开放读码框架(ORF)。所有冠状病毒的基因排列顺序均相同,为聚合酶-S蛋白-M蛋白-N蛋白。
此外,还有一些读码框架编码非结构蛋白和HE蛋白,编码这些蛋白基因的数量、核苷酸序列和顺序在不同的冠状病毒中是不同的。
与其他包膜病毒相比冠状病毒的复制速度较慢。通过胞吞作用或膜融合病毒颗粒侵入易感细胞.复制在胞浆中进行。图3示冠状病毒基因组的复制表达,最初正链RNA病毒5'端的20kb基因翻译为病毒特异度RNA聚合酶,该酶能合成与基因组RNA互补的全长负链RNA。该负链RNA作为模板又能进一步转录出一套嵌叠式的mRNA分子,所有的mRNA分子都在5'端含有大约60~70个碱基的前导序列,并且3'端都含有多聚腺苷酸(polyA)结构。
每个mRNA分子都是单顺反之.这种特别的复制机制并不是由转录后的剪接修饰造成的,而是由聚合酶在转录过程中起的调控作用。在每个基因间.都有一段重复序列,该重复序列能够介导将先导序列接合到每一个开放读码框的起始部位。
病毒在感染细胞的胞浆中新合成基因组RNA,随后在高尔基体上完成装配.转运到细胞膜表面,通过出芽方式形成新的病毒颗粒。
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3. 流行病学
冠状病毒主要引起人类呼吸道感染和肠道感染。典型的冠状病毒感染表现为流涕、不适等普通感冒症状。不同型别病毒的致病力有所不同,引起的临床表现也不尽相同。冠状病毒感染呈全球性分布,人群中普遍存在冠状病毒抗体,有50%的感冒是由冠状病毒引起的。呼吸道冠状病毒感染通过空气飞沫传播,有明显的季节性,感染的高峰期是在冬季(4),并往往会在家庭、学校等地小范围流行。人类普遍对冠状病毒没有持续的免疫力,存在再次感染.
最近发现了新的冠状病毒,和新近流行的非典型肺炎(严重急性呼吸综合征,severacuterespiratorysyndmmSARS)有关。SARS和以往冠状病毒感染的临床表现有很大差别,主要引起下呼吸道感染.其临床表现包括发热、干咳、呼吸困难(气促)、头疼和血氧过低。由于肺泡组织病变引起的呼吸衰竭可能导
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4 SARS冠状病毒的检测方法
4.1 分子测试(PCR方法)聚合酶链反应测试(PCR方法)能够在不同的样品中測定SARS冠状病毒的基因物质。总的来说,现有的PCR测试方法有非常好的特异度,但是缺乏灵敏性。这就意味着阴性的测试结果并不能排除患者中有SARS病毒的存在。而且.由于缺乏实验室质量控制而导至的实验室样品污染,能够导至假阳性结果的出现。PCR结果可以辅助临床诊断评价,但是不能肯定或排除疾病的可能。
4.2 抗体测试EISA(酶联免疫吸附反应):用于SARS病侧的血清中的IgMIgG抗体的混合物的测定,大约在疾病开始后的21d出现可靠的阳性结果。IFA(萤光免疫检验法):用于SARS病例的血清中的IM抗体的测定,大约在疾病开始后的10d出现阳性结果。这种测试方法也可用于lgG抗体的测定,这也是一种可靠的测定方法,需要借助于荧光免疫显微镜进行测定。阴性的抗体测试结果:在疾病发生的21d后没有检查到抗体,表明没有受到SARS冠状病毒的感染。
4.3 细胞培养来自SARS病例的样品中的病毒,通过接种细胞培养和病毒增殖也能测到。一旦分离到了病毒,将做进一步的鉴别以证实是否为SARS病毒。阳性的细胞培养结果表明,在所测试的样品中有活的SARS冠状病毒的存在。阴性的细脱培养结果并不能排除SARS冠状病毒的存在103。综上所述,SARS冠状病毒与已知的经典冠状病毒有显著差异。目前,针对该病毒的检測方法已获得了一定的进展,而在其治病机制、疫苗研制等方面仍有待进一步研究。

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