【Nature】揭开新冠病毒神秘面纱的主要发现

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关键词：新型冠状病毒；Natue杂志；主要发现

截止到2020年8月19日，全球确诊COVID-19超过2224万例，多达78万人病死。

（来源：www.arcgis.com）

人类在与新冠疫情抗争的过程中，一些研究起到关键作用，并将最终决定人类何时及如何战胜病毒。

Nature杂志于2020年8月20日发表社论，回顾了到目前为止人类了解新冠病毒过程中的主要发现。

1. 破解病毒代码

2019年底，当类似于SARS的疾病在中国武汉爆发时，研究人员怀疑一种新的冠状病毒传播到人类。中国的研究人员立即开始分离和测序该病毒。

1月11日，上海复旦大学的Zhang, Yong-zhen及其同事将一个在海鲜市场工作的41岁患者中分离出的病毒基因组序列存放到了公共数据库中。（SARS病毒在2002年出现于人类时，人类花了几个月的时间才能获得病毒基因组的完整序列。）

测序技术的进步意味着科学家能够在首例病例出现几周内解开病毒的RNA密码。由此，中国科学家向世界发出了与SARS-CoV-1相关的新型冠状病毒警报。

尽管Zhang的团队仅对一名患者进行了病毒测序，但其他小组同期工作却从其他肺炎患者中发现了同一病毒。

由此，研究人员共同确定将该新发的疾病归因于新型冠状病毒。

武汉病毒学研究所的Shi, Zheng-Li率领的课题组还确定，该新病毒最亲近的亲属是蝙蝠冠状病毒。

如今，科学家已经分离到了80,000多个病毒序列。丰富的遗传信息使人们可以追踪传染链，例如揭示了美国的隐秘社区传播情况，并显示出一种似乎对更具有传染性的变体现已在全球范围内占主导地位。

（变异的新冠病毒。图源：Cell）

2. 不只是呼吸道症状

2月11日，该病的最终命名为为COVID-19，描述了一种严重的呼吸系统疾病，类似于SARS-CoV-1引起的疾病。

根据武汉的早期研究显示，胸部扫描显示斑片状阴影-被称为“磨玻璃影” 。此外，老年人、男性和伴有其他基础疾病的人更容易出现并且加重，而儿童似乎症状较轻。

但是医生医学家很快发现，SARS-CoV-2不仅仅是呼吸道病毒。它还会影响血管，导致血栓形成和中风；在极少数情况下，儿童会发展出多系统炎症综合症。

（图源：Science杂志）

尸检结果则显示，除肺脏以外的器官（包括肾脏，肝脏，心脏和大脑）以及血液系统均发现了该病毒。现在我们已明确，COVID-19的症状可能包括胃肠道、神经系统、肾脏、心血管系统和其他并发症。

深入的发病机制研究还发现，过度免疫应答是部分患者发生病情加重的重要机制。这些研究将有望导致有效的治疗。类固醇药物地塞米松可以缓解过度活跃的免疫反应，已被证明可以降低严重COVID-19死亡率。然而，在某些人中引起急性呼吸窘迫突然发作的原因仍然未知。

3. 感染方式

一个亟待解决的问题是，新冠病毒如何感染人类细胞？答案将有助于解释该疾病的病理状况，并提供有关如何阻止感染的线索。

科学家们揭开了新型冠状病毒（绿色）进入人体细胞（橙色）的机制。图片来源：NIAID /美国国立卫生研究院/图片库

冠状病毒有“棘突”蛋白（S蛋白）。它们与被感染细胞表面的特定蛋白质相互作用，使病毒和细胞膜融合。

科学家很快发现，SARS-CoV-1和新型冠状病毒都使用相同的细胞受体ACE2 和相同的蛋白酶TMPRSS2进入细胞。但是SARS-CoV-2也可以感染不表达TMPRSS2的细胞系。

在一项早期研究中，中国的研究人员使用了不表达TMPRSS2的Vero细胞，该研究表明瑞德西韦、氯喹可以作为COVID-19一种治疗方法。这直接给出了两个最重要的治疗药物提示。

已经证明了瑞德西韦肯定的疗效。但临床试验发现氯喹并未证明有效，科学家进一步发现，氯喹不能抑制表达TMPRSS2肺细胞中的病毒。

尽管两种SARS冠状病毒的棘突蛋白在总体结构上相似，但科学家发现SARS-CoV-2棘突蛋白与ACE2受体的结合比SARS-CoV-1的结合紧密至少十倍。这可能解释了两种病毒如何感染人及引起疾病之间的某些差异。

4. 空气传染

很快，医生科学家发现，SARS-CoV-2可以人传人。这可能是通过直接接触或间接传播而发生的，例如通过咳嗽时排出的小滴，甚至是简单的呼气。目前尚不清楚的是-这些液滴需要多大，以及它们可以传播多远，而且仍在争论中。

这是一个重要的问题。较大的液滴将迅速掉落到地面；但是较小、较轻的液滴（称为气溶胶）可以保持悬浮在空气中。附着在如此微小飞沫的病毒可能传播得更远，并可能增加在通风不良的室内空间感染的风险。

4月份发表的一项研究显示了新冠状病毒以这种方式传播的可能。该研究涉及武汉两家医院的SARS-CoV-2空气动力学。中国研究人员发现，在医院的某些区域，特别是某些工作人员区域，在气溶胶大小的液滴中具有相对较高的病毒RNA浓度。

（气溶胶分布区域及浓度。来源：Nature杂志）

该小组尚未确定这些飞沫是否具有传染性。但美国团队于4月报告说，SARS-CoV-2和SARS-CoV-1在人工产生的气溶胶中均稳定且具有传染性，可持续3小时。

尚未确切表明SARS-CoV-2是以这种方式传播的，部分原因是很难单独测量病毒传播的不同方式。

5. 无症状感染者

随着该病毒开始在世界范围内传播，医生科学家发出警告：没有症状的人可能会传播该病毒。

三月份，游轮“钻石公主”号的数据显示，在船上COVID-19测试呈阳性的人中，有17.9％没有症状。在发现一名前乘客患有COVID-19后，有3,700多人被隔离在船上。4月，一项针对94人的研究表明，“病毒脱落”（即病毒向环境中的释放）似乎在症状发作之前或同时达到高峰。研究人员还评估了传染/感染对，发现44％的感染是在传染者出现症状之前传播的。