撰写:陆明领(南宁市疾病预防控制中心)
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一、基本情况
年12月新冠肺炎疫情暴发,世界各国的科学家在新型冠状病*和临床治疗方面的研究做出了前所未有的努力。新型冠状病*感染后一般会经过早期反应阶段和炎症反应阶段。大多数感染者会表现出与流感相类似的症状—发热、咳嗽、肌肉酸痛、味觉和嗅觉失灵等,少部分患者会表现出重症肺炎。关于新型冠状病*,我们应该了解哪些知识呢?
SARS-Cov1与SARS-Cov2在基因组成上很相似,但是SARS-Cov2有独特的表面蛋白结构和病*在机体内载量变化特点,使之具有更强的传播能力。
新冠肺炎患者在出现症状出现的初期或发病的五天内,呼吸道中SARS-Cov2病*载量最高,随后下降,因此患者出现症状前后五天内,传染性最强。
新冠肺炎患者出现症状后上呼吸道标本中可以检测出病*RNA,平均检出时间可持续17天,但是,核酸检测阳性并不代表具有感染性,因为核酸检测阳性的标本中能培养出活病*的持续时间很少超过病后9天。
患者出现症状期间和出现症状前1-2天传染性最强。
越来越多的证据表明,机体受病*感染后能产生很多的中和抗体,中和抗体与疾病严重程度有关,且会随着时间而消退。
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二、新冠肺炎病*病原学特征
新型冠状病*病*基因序列与SARS冠状病*(SARS-Cov1)和蝙蝠冠状病*(RaTG13)序列非常相似,相似度分别是80%和96.2%。新型冠状病*?亚型冠状病*,拥有4个主要结构蛋白,即:S蛋白(棘突)、E蛋白(包膜)、M蛋白(跨膜)、N蛋白(核衣壳),S蛋白是病*与宿主细胞表面的ACE2受体结合的关键部分,其主要功能是识别宿主细胞表面受体,介导与宿主细胞的融合,目前大多数候在研候选疫苗选择S蛋白或其变异体作为抗原来设计。病*入侵人体的过程见图1。新冠肺炎病*基因会发生自然突变,并且带有地域特征。一般情况下,这种基因突变不会造成病*表型的改变,不会影响变该病*传播能力和致病能力。
图1.病*侵入宿主细胞并释放的过程图
注:①病*通过S蛋白与细胞表面受体ACE2结合;②释放出病*基因组;③蛋白转录;④蛋白水解;⑤RNA复制;⑥转录和复制;⑦病*蛋白翻译;⑧组装
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三、SARS-Cov2与SARS-Cov1感染力的比较
与SARS-Cov1相比,SARS-Cov2传播能力更强。可能原因是两者表面结构的差异。SARS-Cov2表面的s蛋白是的病*与宿主细胞表面的ACE2受体结合能力更强,更容易侵入宿主细胞。SARS-Cov2更容易粘附上呼吸道和眼结膜细胞且更容易通过空气传播。
新冠肺炎患者在刚刚出现症状或者出现症状后第五天传染性最强。有报道显示,患者刚刚出现症状或者出现症状的后第一周内上呼吸道中病*载量最高,随后迅速下降。而SARS冠状病*更容易在患者发病后第二周的上呼吸道中检出,这个特征有利于在SARS冠状病*造成社区传播前被检测出来。
病*核酸检测阳性并不代表具有传染性。有报道显示,新冠肺炎患者出现症状后RNA平均检出时间可以持续17天(最长83天)。通常情况下出现症状9天以后,很少能从患者上呼吸道标本中检测出活病*。通过接触者的跟踪研究显示,患者发病后一周内传播能力最强,目前还未有报道表明过了一周患者还传播疾病。患有严重疾病或者免疫缺陷者排*时间可能会延长,有一些患者会间断性的排出病*。
另外,虽然无症状感染者具有传染性,但是其传染性是非常有限的。那些症状轻微或者出现症状前的患者上呼吸道中有大量的病*,这是新型冠状病*能够轻易且快速传播的原因之一。患者出现症状后或者出现症状前的1-2天,病*更容易传播。因此适当采取保持社交距离、检测、自我隔离等防护措施在未来新冠防控中是非常必要的。
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四、新冠病*传播途径和传播动力学
新冠病*与其他冠状病*一样,主要通过呼吸道飞沫传播。有研究显示,ACE2受体主要存在于上呼吸道上皮细胞,包括口咽部和上呼吸道,当含有病*的飞沫污染鼻腔、结膜、口咽等部位的黏膜后会引起感染。结膜和消化道也容易受病*感染,且病*也可能从这些部位排出体外。
新冠病*的传播受到接触模式、环境、宿主易感性、社会经济等因素的影响。近距离接触(2米范围内,面对面接触超过15分钟)极易造成传播,同住一屋檐下或者家庭、朋友聚会都特别容易引起传播。有研究显示,家庭二代续发率在4%-35%之间。一起睡觉或者照顾病人是感染的危险因素,而隔离患者可以有效降低家庭传播的风险。密切接触病*感染者、参加集体活动、共同用餐、呆在室内、通风不良等因素是病*传播的危险因素。与室外环境相比,密闭的室内空间内更容易引起病*传播。一项系统综述表明,大多数的超级传播事件都与室内传播有关。气溶胶可以在长时间待在拥挤、通风不良的环境传播病*。
患者排泄物和受到患者排泄污染的物体是否能够传播新冠肺炎病*还有待进一步的研究确定。SARS-Cov1和SARS-Cov2一样,在低温、潮湿的环境、光滑的物体表面(不锈钢、塑料、玻璃)可以存活数天。如果手接触了受污染的表面后再接触眼睛、鼻子、或者口腔,将会造成病*的传播。但是,常规的消*剂量可以灭活SARS-Cov1和SARS-Cov2,因此加强重点部位的清洁和手部卫生是很重要的。有研究显示,在马桶表面能检测出新型冠状病*核酸,且检出持续时间比在呼吸道中长,但是未在马桶表面样本中培养出病*。到目前为止,还未见有报道证实粪-口传播途径的存在。仅有的一个报告显示在某个公寓的下水道污水中检测出新型冠状病*。
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五、新冠肺炎的发病机制
1、病*侵入宿主细胞的机制
新型冠状病*通过与宿主细胞上的ACE2受体结合,进入宿主细胞后复制、释放出病*,引起发热、肌肉痛、头痛、呼吸系统症状等非特异性反应。ACE2受体在体内分布的位置影响了宿主的易感部位和临床症状。有学者建立了大鼠感染模型,研究显示新型冠状病*能使得嗅觉上皮细胞发生变性,导致短暂的嗅觉和味觉失灵。ACE2在肠道上皮、肾上皮、血管上皮细胞分布广泛,因此宿主在感染了新型冠状病*后会表现出胃肠道和心血管系统的相关症状。尸检病理学显示,死于新冠肺炎的人肺、心、肾、肝脏有淋巴内皮细胞浸润,并且有心急梗塞表现。
2、免疫反应和疾病谱
感染的初期,当病*进入机体后,特异性T细胞首先赶到现场,在病*扩散前清除病*,大部分情况下感染者会自动痊愈。部分患者会出现异常免疫反应,临床症状重。与MERS和SARS冠状病*相似,肺部组织学研究证实了炎症反应会引起组织损伤,表现为间质单核细胞浸润、上皮细胞脱落、严重急性呼吸窘迫综合征。肺部促炎因子过渡分泌会对肺部造成实质性损伤。一些年轻的患者表现出严重的临床症状,同时可以观察到他们的呼吸道有大量的粘液和纤维渗出物。部分患者会出现休克和多器官功能衰竭。
患者所表现出来的临床症状受宿主、病*特征、免疫反应、其他冠状病*感染后免疫交叉反应等因素的影响。(见表1.)
对新型冠状病*的免疫反应存在性别差异,年龄越大的男性出现重症和死亡的风险更高。男性感染病*后会分泌出更多的淋巴细胞因子和趋化因子,而女性T细胞更活跃。且随着年龄增大,男性体内的T细胞活力越低。
促炎因子与重症肺炎和肺部磨玻璃样变相关。重症病例和轻症或无症状病例相比,血浆中促炎因子和生物标志物有比较大的差异。越来越多的证据显示,体内病*含量的变化、疾病的严重程度与疾病的转归有关。有一个纵向的研究显示,疾病的严重程度、病*载量、和细胞因子IFN-a、IFN-r、TNF-a反应相关。患者临床表现越重、体内病*载量越高,发病初期,其体内细胞因子、趋化因子、干扰素含量会升得越高。
为了抑制自身免疫介导的机体损伤,科学家们试图通过阻断病*进入细胞、阻断病*复制、抑制宿主不同阶段免疫反应的来改善新型冠状病*引起的严重临床症状。
表1.新冠肺炎病*感染后重症产生的危险因素
3、免疫反应
新型冠状病*感染后机体针对不同的病*蛋白产生相应的抗体,其中针对刺突蛋白和核心蛋白的抗体是用于诊断最常用的指标。目前确定中和抗体具有保护作用,但是不排除其他保护性抗体机制的存在。同样的,T细胞的保护作用、抗体和T细胞反应持续时间以及其相应的保护作用有待进一步探究。除此之外,我们需要探索最优的早期识别检测系统和临床管理技术。急性发病和多系统炎症反应对身体,特别是儿童的远期影响需要更深入的研究。
文章来源:MugeCevik,KrutikaKuppallietal,Virology,transmission,andpathogenesisofSARS-CoV-2[J].BritishMedicalJournal.,:m/doi:10./bmj.m.
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