起底新型冠狀病毒家族
2020年1月12日，國家衛(wèi)健委與世界衛(wèi)生組織分享發(fā)現(xiàn)的新型冠狀病毒基因序列信息，世界衛(wèi)生組織正式將造成武漢肺炎疫情的新型冠狀病毒命名為“2019新型冠狀病毒”。如今，為疫情防控齊心協(xié)力攻堅(jiān)克難的戰(zhàn)斗在全國上下繼續(xù)著。2019-nCoV，是一種既不同于2003年引發(fā)嚴(yán)重急性呼吸綜合征的冠狀病毒（SARS-CoV），又不同于引發(fā)2012-2015年中東呼吸綜合征的冠狀病毒（MERS-CoV）。為了更加有效地防控，對于冠狀病毒，我們應(yīng)該了解更多相關(guān)科學(xué)知識。
冠狀病毒是什么
冠狀病毒是一大類病毒的總稱，在電子顯微鏡下可以觀察到它們的表面有類似日冕狀突起，看起來像王冠一樣，因此被命名為冠狀病毒。冠狀病毒直徑約80-120納米，是自然界廣泛存在的一大類病毒。迄今，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了約15種不同的冠狀病毒，其中有7種可以讓人類感染，但不一定都是肺炎，也可以是感冒、上呼吸道感染和其他病癥。
冠狀病毒可分為α、β、γ、δ4個(gè)屬。哺乳動(dòng)物冠狀病毒主要為α、β屬冠狀病毒，可感染包括豬、犬、貓、鼠、牛、馬等多種動(dòng)物。禽冠狀病毒主要來源于γ、δ屬冠狀病毒，可引起多種禽鳥類如雞、火雞、麻雀、鴨、鵝、鴿子等發(fā)病。
在迄今發(fā)現(xiàn)的冠狀病毒中，有七種可以讓人患病。除了SARS-CoV、MERS-CoV、2019-nCoV三種冠狀病毒外，其他的四種人冠狀病毒（HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63和HCoV-HKU1型）通常會引起人患輕度或中度上呼吸道疾病，如感冒。癥狀主要包括流鼻涕、頭痛、咳嗽、咽喉痛、發(fā)熱等，有時(shí)會引起肺炎或支氣管炎等下呼吸道疾病，在心肺疾病患者、免疫力低下人群、嬰兒和老年人中較為常見。
如果從總體來看，冠狀病毒都可能起源于動(dòng)物，在漫長的演化中，分別形成感染動(dòng)物和感染人的病原體。但是，目前人類對每種冠狀病毒的起源并非完全清楚，只是對其中一些病毒有比較多的認(rèn)識。
冠狀病毒的源頭最早可追溯到公元前8000年左右。早期的認(rèn)知是，非冷血飛行動(dòng)物，如蝙蝠和鳥類是冠狀病毒最佳宿主（源頭宿主），即病毒與它們形成寄生和共生的關(guān)系，蝙蝠攜帶α、β冠狀病毒；鳥類則攜帶γ、δ冠狀病毒。
現(xiàn)在已知的是，家畜冠狀病毒和人類冠狀病毒HCoV-OC43于1899年開始分別獨(dú)立演化。在18世紀(jì)，家畜冠狀病毒由馬冠狀病毒中分離出來。人類冠狀病毒HCoV-OC43也有可能是于1890年從家畜冠狀病毒中分離出來。同時(shí)，家畜冠狀病毒和狗呼吸系統(tǒng)冠狀病毒來自于1951年的一個(gè)共同祖先。但是，也有研究顯示，1937年，博德特和哈德森已從小雞體內(nèi)第一次分離到了冠狀病毒。這應(yīng)該是動(dòng)物的冠狀病毒。
與疾病斗爭中發(fā)現(xiàn)冠狀病毒
由于人們常患感冒，而對感冒的診斷也發(fā)現(xiàn)與多種鼻病毒有關(guān)。鼻病毒是20世紀(jì)50年代被發(fā)現(xiàn)的。盡管人們首先發(fā)現(xiàn)鼻病毒與感冒有關(guān)，但是只有大約50%的感冒由鼻病毒引起。這引起了研究人員的興趣和關(guān)注，人們想要弄清，除了鼻病毒外，是什么病原微生物引起了人們的感冒和呼吸道感染。
1965年，泰瑞爾等人利用帶有纖毛的人胚氣管培養(yǎng)方法，從普通感冒病人鼻洗液中分離出一株病毒，命名為B814病毒。后來，哈姆雷等人用人胚腎細(xì)胞分離到類似病毒，代表株命名為HCoV-229E病毒。
1967年，麥金托什等人同樣以人胚氣管培養(yǎng)方法從感冒病人鼻腔中分離到另一批病毒，其代表株是HCoV-OC43。不過，也有研究認(rèn)為，HCoV-OC43與動(dòng)物的最近共同祖先可以追溯到20世紀(jì)50年代。至于HCoV-OC43是來自馬、豬，還是蝙蝠、鳥類，抑或是雞，現(xiàn)在并不清楚。
1968年，阿爾梅達(dá)等人對上述病毒進(jìn)行形態(tài)學(xué)研究，在電子顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)這些病毒的包膜上有形狀類似日冕的棘突，因此提出命名這類病毒為冠狀病毒。1975年，國際病毒命名委員會正式命名冠狀病毒科。
HCoV-229E和HCoV-OC43都是在20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)的，它們有比較相同的性質(zhì)，致病力和感染力相對溫和，一般是引起輕微的呼吸道感染和疾病。
至于其他兩種人冠狀病毒HCoV-NL63和HCoV-HKU1，則是在2003年中國爆發(fā)SARS并確認(rèn)了是SARS-CoV之后才發(fā)現(xiàn)的，而且也不知道它們源自何種動(dòng)物，或許本身就是人身上的冠狀病毒。
2004年，荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)研究人員范德霍克等研究人員在一名患有呼吸道疾病的7個(gè)月大女嬰的呼吸道中提取和發(fā)現(xiàn)了一種新的冠狀病毒，命名為HCoV-NL63。之后，多個(gè)國家在急性呼吸道感染的兒童體內(nèi)都發(fā)現(xiàn)了這種病毒。
2005年香港大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)了另一種人冠狀病毒，命名為HCoV-HKU1。這個(gè)病毒也是引起上呼吸道感染，但是它的致病具有季節(jié)性，高峰發(fā)病期是在晚秋、冬季，而且感染率明顯低于其他呼吸道冠狀病毒，感染癥狀也相對輕微，但對于有基礎(chǔ)疾病和免疫抑制的患者，會加重癥狀并引起嚴(yán)重的呼吸道疾病。
2012年9月24日，世界衛(wèi)生組織報(bào)告稱，在中東地區(qū)從一個(gè)患有急性呼吸道疾病的病人身上發(fā)現(xiàn)了一種新的SARS樣冠狀病毒，命名為MERS-CoV，病人的臨床表現(xiàn)為急性呼吸道感染和腎功能衰竭，致死率極高。
2020年1月，新的冠狀病毒2019-nCoV被發(fā)現(xiàn)和確認(rèn)。
不同種類冠狀病毒的致病能力分析
20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)的HCoV-229E和HCoV-OC43只是讓人患感冒或有輕微的上呼吸道感染，21世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的HCoV-NL63和HCoV-HKU1同樣是讓人，尤其是兒童患輕微的上呼吸道感染。而且，這兩種人冠狀病毒發(fā)現(xiàn)后，在中國內(nèi)地也發(fā)現(xiàn)了很多兒童易感這種病毒，導(dǎo)致急性呼吸道感染。
北京兒童醫(yī)院的研究人員對2008年5月至2010年3月在該院住院治療急性呼吸道感染的382例兒童患者樣本中檢測到部分病例有HCoV-NL63和HCoV-HKU1。其中32份（8.4%）含有HCoV-NL63和57份（14.9%）含有HCoV-HKU1。
但是，它們也并非單獨(dú)致病，而是與呼吸道合胞病毒和副流感病毒共同致人染病。在感染HCoV-HKU1的患者中，主要的臨床癥狀是咳嗽、發(fā)燒和咳痰。在感染HCoV-NL63的患者中，主要癥狀是咳嗽、發(fā)燒和鼻漏。這說明，HCoV-NL63和HCoV-HKU1的致病性較輕，而且可能要與其他病毒共同作用才能導(dǎo)致急性呼吸道感染。
相比于四種只引發(fā)輕中度呼吸道疾病的人冠狀病毒，SARS-CoV、MERS-CoV和2019-nCoV引發(fā)的疾病更為嚴(yán)重，同時(shí)它們的基因組有一定的相似性，這三種病毒入侵人體的方式也是一樣的。雖然2019-nCoV的S-蛋白中與人體ACE2蛋白（血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2，是病毒結(jié)合和入侵人體細(xì)胞的受體）結(jié)合的5個(gè)關(guān)鍵氨基酸有4個(gè)發(fā)生了變化，但變化后的氨基酸卻在整體性上完美地維持了SARS-CoV的S-蛋白與ACE2蛋白相互作用的原結(jié)構(gòu)構(gòu)象。因此，盡管2019-nCoV的新結(jié)構(gòu)與ACE2蛋白相互作用能力由于丟失了少數(shù)氫鍵有所下降，但仍然達(dá)到很強(qiáng)的結(jié)合能力。MERS-CoV也是依靠S-蛋白與ACE2蛋白相互作用進(jìn)入人體的。
SARS病毒在2003年引發(fā)嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS）。據(jù)世界衛(wèi)生組織2003年8月16日的統(tǒng)計(jì)，全球累計(jì)SARS病例共8422例，涉及32個(gè)國家和地區(qū)，因SARS死亡人數(shù)919人，病死率近11%。
MERS病毒在2012年至2015年引發(fā)中東呼吸綜合征，全球累計(jì)確診的感染病例共1139例，其中431例死亡（病死率37.8%）。這些病例來自24個(gè)國家和地區(qū)，病例最多國家為沙特阿拉伯。
由于沒有證據(jù)顯示MERS病毒具備持續(xù)的人際傳播能力，以及單從發(fā)病數(shù)和死亡數(shù)看，MERS沒有SARS對人類的威脅和危害大，盡管SARS死亡率沒有MERS高，但人傳人的致病力比MERS高。
至于2019-nCoV引發(fā)的新型冠狀病毒疫情流行的結(jié)果如何，還有待未來進(jìn)行最后的統(tǒng)計(jì)。從致病性來看，2019-nCoV的致病力可能比SARS病毒高。因?yàn)?，此次?019-nCoV不只是可以通過近距離接觸傳染人，而且傳播的人體部位更多，如眼瞼，但此前的SARS沒有這種傳播現(xiàn)象。北京大學(xué)第一醫(yī)院呼吸和危重癥醫(yī)學(xué)科主任王廣發(fā)披露自己染上新型冠狀病毒肺炎的可能原因是，病毒可能從結(jié)膜傳染。在回京前2天，王廣發(fā)去了幾家醫(yī)院的發(fā)熱門診和臨時(shí)隔離病房，里面很可能存在新型冠狀病毒肺炎的患者。當(dāng)時(shí)他佩戴N95口罩進(jìn)入，沒有配備防護(hù)眼鏡?；鼐┖?，最早的癥狀是其左下眼瞼出現(xiàn)結(jié)膜炎，2-3個(gè)小時(shí)后出現(xiàn)了卡他癥狀（鼻塞、流涕、鼻癢、眼睛癢、打噴嚏）和發(fā)熱。此后確診為新型冠狀病毒肺炎，現(xiàn)在已痊愈。
此外，該病毒造成的病情具有隱蔽性，因而具有更大的傳染性。武漢大學(xué)人民醫(yī)院專家研究發(fā)現(xiàn)，感染新型冠狀病毒后，患者并非一定首先表現(xiàn)為發(fā)熱和呼吸系統(tǒng)癥狀，還存在消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、眼科等癥狀。多例患者就診時(shí)并無發(fā)燒、咳嗽等呼吸系統(tǒng)典型癥狀，僅以消化系統(tǒng)癥狀為首發(fā)表現(xiàn)，如乏力、精神差、惡心嘔吐、腹瀉等；以神經(jīng)系統(tǒng)癥狀為首發(fā)表現(xiàn)如頭痛；以心血管系統(tǒng)癥狀為首發(fā)表現(xiàn)如心慌、胸悶等；以眼科癥狀為首發(fā)表現(xiàn)如結(jié)膜炎；僅有輕度四肢或腰背部肌肉酸痛。這些情況都容易讓人忽視新型冠狀病毒肺炎的患者，因而可能存在進(jìn)一步傳播的風(fēng)險(xiǎn)。但是，目前看來，2019-nCoV引發(fā)的新型冠狀病毒是染病人數(shù)多，但死亡人數(shù)相對少。
延伸閱讀
冠狀病毒究竟來自何處？
SARS-CoV、MERS-CoV和2019-nCoV來源于何處，一直是一個(gè)謎。來自動(dòng)物是比較肯定的結(jié)論，但是，來自什么動(dòng)物，卻有爭論。一種研究結(jié)果表明，SARS病毒最先是1937年從雞身上分離出來。但是，更多的研究表明，SARS病毒最早由葉形鼻蝙蝠攜帶，隨后傳染給菊頭蝠科蝙蝠，之后傳染給果子貍，最后傳染給人類。也就是說，蝙蝠是源頭宿主，果子貍是中間宿主。
MERS病毒來源爭論并不大，確認(rèn)為來自駱駝，美國醫(yī)學(xué)雜志《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》于2014年6月4日發(fā)表了德國波恩大學(xué)的德羅斯騰教授等人的研究。研究人員對一位沙特死亡病例的基因檢測研究發(fā)現(xiàn)，這名患者是與駱駝接觸染病的，因?yàn)閺乃w內(nèi)分離出的冠狀病毒與其農(nóng)場里的駱駝存在“相同的基因序列”。但是MERS病毒最初的源頭宿主也可能是蝙蝠。
2019-nCoV的來源現(xiàn)在爭議很大，有多種說法。分別指向蝙蝠、蛇、水貂和果子貍。但是，究竟誰是源頭宿主，誰是中間宿主，還需要未來的研究才能確認(rèn)。而且，不只是基因組檢測對比，還要進(jìn)行實(shí)地和實(shí)物的2019-nCoV提取和對比。
來源：北京日報(bào)