Vol.地球圈
No.4 新型冠状病毒
这是口袋空间的
第4位地球居民
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它,就是我们今天要讲的东西▼
新型冠状病毒,正式名称2019-nCoV,本文将从冠状病毒的起源、变异及传播、新型冠状病毒、疫苗四个方面进行阐述,文献综述陈列于文章末尾
冠状病毒:起源
冠状病毒,状如其名,其形状如同一个皇冠。感染人类的冠状病毒在20世纪60年代首次被科学家分离出来,它不仅是普通感冒的主要病原体之一,更是几次严重疫情的罪魁祸首。2003年肆虐的严重急性呼吸综合征(SARS)和2012年出现的中东呼吸综合征(MERS)疫情都由冠状病毒引起。据世界卫生组织介绍,此次在武汉发现的病毒是以前从未在人体中发现的新型冠状病毒——2019-nCoV。这是第7种可感染人类的冠状病毒
人类对冠状病毒的认识最早始于动物,上世纪30年代,鸡传染性支气管炎被发现并报道,1936年确定该病病原为病毒,后被命名为鸡传染性支气管炎病毒,这是第一个被发现的冠状病毒
非典起源广州(网络配图 侵删)
后来人们又在哺乳动物中发现了冠状病毒:1933年,美国伊利诺伊州记载了一种猪腹泻病,1946年确定该病病原为病毒,后命名为猪传染性胃肠炎病毒。人类冠状病毒最早发现于20世纪60年代,即HCoV-OC43和HCoV-229E
非典起源广州(网络配图 侵删)
人们对人类冠状病毒的重视始于2003年非典的暴发,此前,HCoV-OC43和HCoV-229E虽然早已发现,但由于引起的症状轻微,并未引起人们的重视
2002年12月5日或6日,在深圳打工的河源市人黄杏初感觉不舒服,像是风寒感冒,于是到附近的诊所看病,医生说问题不大。到8日的时候,他感觉在诊所的治疗效果不好,就到医院去打针,13日一直不好,就回到河源市治疗几天,比在深圳时的症状又严重了一些,16日晚上10点多钟被送到河源市人民医院,第二天病情加剧,呼吸困难,被送到广州军区总医院。世界首例病人黄杏初发病后住院,2003年1月2日,河源市将有关情况报告省卫生厅,不久后中山市同时出现了几起医护人员受到感染的病例......中国首例报告非典病人露面讲述患病经过,东方新闻
2003年3月15日,世界卫生组织正式将该病命名为SARS(severeacuterespiratorysyndrome,重症急性呼吸综合征)。2003年4月16日,世界卫生组织正式宣布SARS的致病原为一种新的冠状病毒,并命名为SARS病毒。SARS病毒共造成超过8000人感染,死亡率约为10%
冠状病毒终于开始向人类露出了阴森的獠牙......而在此之前,人类对冠状病毒的研究多停留在兽医领域
迄今为止,人类共发现了16种冠状病毒,其中有7种能够感染人类,除了HCoV-OC43和HCoV-229E于上世纪60年代被发现外,其余5种均发现于2002年之后。2012年,中东呼吸综合征病毒(MiddleEastrespiratorysyndromevirus,MERS-CoV)在中东地区暴发,死亡率高达35%。而SARS-CoV-2作为第七种人类冠状病毒,已形成全球流行的态势
非典起源广州(网络配图 侵删)
diseaseX,即未知疾病
非典起源广州(网络配图 侵删)
SARS病毒电镜图象
非典起源广州(网络配图 侵删)
电镜下的冠状病毒
从目前的研究来看,蝙蝠和啮齿类动物(鼠)是冠状病毒自然宿主。但是,冠状病毒往往无法直接由自然宿主传播到人类,需要一个中间宿主进行传递。目前认为,单峰驼、牛、果子狸以及穿山甲就是它们的中间宿主
拒食野味,从我做起
非典起源广州(网络配图 侵删)
非典起源广州(网络配图 侵删)
冠状病毒:变异
在病毒,卷土重来这篇文章中,我们曾介绍了病毒的基本结构。病毒也如同其他生物一样,依靠自身的遗传物质,即DNA或者RNA来表现自己的性状
非典起源广州(网络配图 侵删)
豌豆的不同性状
病毒本身极为容易发生变异。冠状病毒属于单链RNA病毒,这种类型的病毒拥有更高的变异几率,而由于病毒结构简单,一旦发生变异,其性状会随之改变,最后的结果可能就是我们体内的抗体失去效果或者病毒取得了更强大的传播能力
单链RNA病毒之所以更容易发生变异,是因为其缺少在利用宿主细胞复制RNA时用于修正的聚合酶,因此一旦发生错误便无法及时进行修正
下图是在生物细胞中DNA进行复制的过程,这个过程每时每刻都在我们的体内发生:
非典起源广州(网络配图 侵删)
在进行DNA复制的时候,双螺旋结构的DNA首先在解旋酶的作用下将双链解开。然后以解开的每一段母链为模板,以周围环境中的四种脱氧核苷酸为原料,按照碱基互补配对的原则(如上图左下角所示A-T,C-G),在DNA聚合酶的作用下,各自合成与母链互补的一段子链。母链与子链互相缠绕形成新的双螺旋结构,最终形成一个全新的DNA链
由此可见,在DNA精密的复制模式以及双螺旋结构的作用下,发生错误的概率已经被降到了最低。但不是0。基因的突变几乎每时每刻都在发生,在之后的文章中我们会详细介绍
接下来是冠状病毒的复制过程:
非典起源广州(网络配图 侵删)
非典起源广州(网络配图 侵删)
非典起源广州(网络配图 侵删)
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如前所述,病毒的复制过程可以分为吸附、侵入、复制与合成、释放四个步骤,在复制与合成步骤中,任何一点细微的变化都有可能会引起RNA结构的变化,进而引起由RNA翻译出来的蛋白质结构的变化,从而生产出一种全新的病毒个体——无论是其内在的遗传物质还是外在的蛋白质结构都与上一代病毒有所不同
除此之外,重组也是冠状病毒的一种常见变异方式,冠状病毒的重组可以发生在不同冠状病毒不同宿主之间,如猫冠状病毒(FIPV)由犬冠状病毒(CCoV)及猫肠道冠状病毒(FECV)重组而来
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猫冠状病毒电镜图像
变异后的冠状病毒并不一定会因此变得更为可怕。物竞天择,适者生存,在不计其数的病毒中发生的数百万例变异,大部分都会被自然淘汰,最终只有很少的一部分能够适应自然而生存下来。一般而言,病毒变异是为了更好的生存,因此变异后其传染性以及毒性是强是弱,要根据具体的情况来确定
新型冠状病毒
2020年,冠状病毒向人类发动了第二轮攻势,直打了人类一个措手不及。新型冠状病毒是以前从未在人体中发现的冠状病毒新毒株。截止目前,新型冠状病毒制造了远超SARS的一系列数据:
非典起源广州(网络配图 侵删)
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人感染了冠状病毒后常见体征有呼吸道症状、发热、咳嗽、气促和呼吸困难等。在较严重病例中,感染可导致肺炎、严重急性呼吸综合征、肾衰竭,甚至死亡。对于新型冠状病毒所致疾病没有特异治疗方法。但许多症状是可以处理的,因此需根据患者临床情况进行治疗。此外,对感染者的辅助护理可能非常有效。做好自我保护包括:保持基本的手部和呼吸道卫生,坚持安全饮食习惯,并尽可能避免与任何表现出有呼吸道疾病症状(如咳嗽和打喷嚏等)的人密切接触。关于新型冠状病毒感染的肺炎,你应该了解!.联合国
新型冠状病毒在全世界布下天罗地网,作为全球疫情防控最为成功的中国也正面临着病毒的层层冲击:
非典起源广州(网络配图 侵删)
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根据澳大利亚一项研究显示,新冠病毒可在钞票、玻璃等表面存活近一个月,同其它绝大多数病毒一样,新冠病毒耐低温不耐高温。因此在国外疫情肆虐的情况下,任何从国外进口的货物物品都有极高的被污染风险,做好相关核酸检测及全面消杀工作乃遏制疫情传播的重要工作
所谓核酸,便是上文提到的新冠病毒的遗传物质RNA
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新型冠状病毒具有冠状病毒的一切特征,因此新型冠状病毒同样具有极高的变异率。如上文所述,病毒变异是为了更好的生存,是否具有更强的毒性及传染性需要根据具体的情况而论。在面对下列新闻的时候,我们在做好自身防护的同时,更重要的还是不要过度恐慌
非典起源广州(网络配图 侵删)
2020年8月27日,世卫组织总干事谭德塞表示,新冠疫情影响全球数百万人精神健康。全球范围内,精神健康已经是一个被忽视的健康问题。全球有近10亿人受到不同程度的精神健康问题影响,有害使用酒精导致每年有300万人死亡。但是只有少数人能享受高质量的咨询和治疗。在中低收入国家,患有精神疾病、神经和药物滥用问题的任重,有75%以上的人不能享受任何治疗。世卫组织呼吁大规模增加对精神卫生的投入。
疫苗
在我们正在呼吸着的空气中,飘荡着不计其数的病原体,它们包括病毒、细菌以及其它微生物,其中不乏能够致人于死地的致命病菌
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而你依然能够惬意地阅读着这篇文章,这得益于你的免疫系统。在你阅读的同时,人体免疫系统的三道防线也在马不停蹄地工作,对外界的病原体进行阻拦或者将偷偷跑入你体内的病原体逐一消灭
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白细胞吞噬细菌
三道防线分别是皮肤和粘膜、杀菌物质和吞噬细胞、免疫器官和免疫细胞
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疫苗作用的发挥,得益于人体免疫系统中的第三道防线:免疫器官和免疫细胞
所谓疫苗,简单来说就是灭活或减毒的病原体,当疫苗被注射入人体后,尽管能同正常病原体一样能够引起人体的免疫反应产生抗体,但是并不会像普通病原体一样引起相应症状,如新冠病毒会引起肺炎但新冠疫苗不会。在真正的病原体入侵人体后,免疫细胞中的记忆细胞能够迅速识别病原体并增殖分化为浆细胞释放抗体,在最快时间内消灭病原体
疫苗之所以会因为病毒变异而失去效果,是由于抗体对病原体(抗原)的识别依靠的是病原体表面的特异性受体,对病毒而言就是蛋白质外壳上的一种结构,病毒变异之后这种结构可能会随之改变(不是100%),由此导致抗体无法与病原体(抗原)结合而无效
不同抗原(左)与不同抗体(右)