《自然》進展-為何新冠病毒容易傳播?

國內外最新的研究已經證實新型冠狀病毒比SARS更具有傳染性,而且也已經找出其更具傳染性的的微觀結構特徵,這一結構可作為研究針對新型冠狀病毒特異性新藥的靶標。全世界新型冠狀病毒的感染人數已經超過16萬人,各國的科研人員都在探究到底是什麼樣的變異讓它如此容易的在人與人之間傳播。

《自然》進展-為何新冠病毒容易傳播?

電子顯微鏡拍攝的新型冠狀病毒圖像(資料來源於美國國立衛生研究院)

一些有關新型冠狀病毒基因和結構的研究已經證實在病毒表面存在著一種特異性蛋白,這也許是這類病毒容易感染人類細胞的關鍵特徵。研究發現病毒在感染細胞時,病毒表面的“刺狀”蛋白與細胞膜結合,可以被細胞內特定的酶激活。對病毒的基因組分析結果顯示 “刺狀”蛋白的一個位點可以被宿主細胞內的弗林蛋白酶激活。對於這一研究結果,中國學者李華認為具有重大意義,因為在肺、肝和小腸等許多人體組織中都發現了弗林蛋白酶,這意味著病毒可以侵襲多個器官,這也許就是新型冠狀病毒患者出現肝衰竭的原因。李華的研究還指出SARS和其他冠狀病毒則不具有弗林蛋白酶激活位點。

美國學者的研究也證實了這一觀點,其研究認為弗林蛋白酶激活位點的存在使病毒進入細胞的方式與SARS非常不同,並可能影響病毒的穩定性和傳播。此外,還有研究小組發現弗林蛋白酶激活位點的存在很可能是病毒容易在人與人之間傳播的原因,其研究指出易於在人與人之間傳播的流感病毒也存在弗林蛋白酶激活位點。中國華中科技大學和瀋陽藥科大學的聯合研究發現阻斷弗林蛋白酶可能是一種很好的治療方法,他們的研究小組正在研發這類新藥,但是由於受到疫情的影響,研究進展比較緩慢。美國德克薩斯州的研究團隊發現病毒表面的“刺狀”蛋白與人類細胞上的一種受體ACE2(血管緊張素轉換酶2)結合的緊密程度至少是SARS病毒10倍,這也許是新型冠狀病毒容易感染人類細胞的原因之一。

對於以上的觀點也有不少的學者持相反的意見。德克薩斯大學奧斯汀分校的結構生物學家Jason McLellan認為一些研究誇大了弗林蛋白酶激活位點的作用。澳大利亞悉尼新南威爾士大學病毒學家Peter White表示流感病毒表面的血凝素蛋白與新型冠狀病毒中的“刺狀”蛋白不相似,也不相關。伊利諾伊大學芝加哥分校的病毒學家Lijun Rong認為1918年西班牙流感大流行的流感病毒沒有弗林蛋白酶激活位點。康奈爾大學病毒學家Whittaker也認為弗林蛋白酶激活位點的功能還需要進一步研究。

也有學者把研究的重點放在細胞膜受體上,研究新型冠狀病毒是如何通過細胞膜上的特異性受體進入人體組織。無論是細胞膜受體還是病毒蛋白都能為藥物阻斷病原體提供潛在的靶點,但是以上的研究都還沒有得到十分確切的結論。就算以上研究得到確實結論,新藥的研究開發也不是一蹴而就的事情,這還需要一個較長的過程。新型冠狀病毒的傳播速度要遠遠高於SARS病毒,感染的人數可能是SARS的十多倍甚至更多。現如今,切斷病毒的傳播途徑仍是控制和未來預防的關鍵。

對於中國來說,新型冠狀病毒疫情已經接近尾聲,但對於世界來說,確是愈演愈烈,當前全球疫情呈現出高增長的發展勢頭。除南極洲外,六大洲均有確診病例,而意大利、韓國、伊朗是疫情蔓延的重災區,歐洲其他國家以及美國也處於疫情爆發期,新增確診人數持續增加。對於這場生死時速的疫情賽跑,眾多國家不得不開始認真對待,開始為對抗疫情開處方、下猛藥。傳染病大流行是世界上最危險的全球性災難,據統計在20世紀的100年裡,一、二次世界大戰、冷戰及諸多局部衝突造成近1.3億人死亡,然而同一時期,傳染性疾病造成的死亡人數是16.8億,為戰爭死亡人數的近13倍,傳染病不僅會危及生命更會對世界發展造成巨大沖擊。據世界銀行測算一次嚴重的全球性流感危機,將造成近3萬億美元的經濟損失。

面對極有可能發生的新型冠狀病毒全球大流行,世界上有些國家和民眾還存在盲目的樂觀情緒,面對病毒謹慎,好過輕視,這方面人類的教訓已經是足夠多了。新型冠狀病毒肺炎疫情持續在全球蔓延,病毒超越了政治和地理邊界,挑戰各國智力,倒逼全球合作,在危機面前人類更是一個命運共同體,唯有團結合作,才能戰勝疫情。

參考文獻

[1] Smriti Mallapaty. Why does the coronavirus spread so easily between people? https://www.nature.com/articles/d41586-020-00660-x(2020).

[2] Li, H.et al. Preprint at ChinaXiv http://chinaxiv.org/abs/202002.00062 (2020).

[3] Jaimes, J. A., André, N. M., Millet, J. K. & Whittaker, G. R. Preprint at bioRxiv https://doi.org/10.1101/2020.02.10.942185 (2020).


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