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据《纽约时报》报道,对实验室动物和人体组织的一系列新研究首次说明了为什么奥密克戎变体导致的疾病比以前版本的冠状病毒所导致的要更轻。
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据报道,在对小鼠和仓鼠的研究中,奥密克戎产生的破坏性感染较少,通常主要限于上呼吸道,也就是鼻子、喉咙和气管。该变体对肺部的伤害要小得多,以前的变体通常会导致出现疤痕和严重的呼吸困难。
柏林卫生研究所的计算生物学家罗兰·艾尔斯(Roland Eils)对冠状病毒是如何感染呼吸道的进行了研究。他说:“公平地说,一种(该变种)主要表现在上呼吸道系统中的疾病的想法正在出现。”
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今年11月,当关于奥密克戎变体首次在南非被报告以来,科学家们只能猜测它的行为与早期形式的病毒有何不同。他们所知道的只是它有一个由 50 多个基因突变组成的独特而令人震惊的组合。先前的研究表明,其中一些突变使冠状病毒能够更紧密地抓住细胞。其他突变则允许病毒逃避抗体,这是抵御感染的早期防线。
但是,这种新变种在体内的行为方式是一个谜。剑桥大学病毒学家拉文德拉·古普塔 (Ravindra Gupta) 说:“仅凭突变无法预测病毒的行为。”
剑桥大学病毒学家拉文德拉·古普塔
在过去的一个月里,包括古普塔博士在内的十几个研究小组,一直在实验室中观察这种新病原体,用奥密克戎感染培养皿中的细胞并将病毒喷洒到动物的鼻子中。在他们工作的同时,奥密克戎在全球范围内迅速蔓延,甚至很容易感染那些接种过疫苗或从感染中康复的人。
但随着病例激增,住院人数仅略有增加。对患者的早期研究表明,与其他变体相比,奥密克戎不太可能引起严重的疾病,尤其是在已经接种了疫苗的人群中。
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尽管如此,这些发现也带来了很多警告。一方面,奥密克戎早期感染的大部分是年轻人,他们不太可能因新冠病毒的任何版本而患上重病。许多早期病例发生在对以前的感染或疫苗有一定免疫力的人身上。例如,目前尚不清楚奥密克戎在未接种疫苗的老年人身上是否也不会那么严重。
动物实验有助于消除这些不确定,因为科学家可以在生活在相同条件下的相同动物身上对奥密克戎进行测试。
最近几天公开发表的六项以上实验都指向了相同的结论:奥密克戎比德尔塔和其他早期版本的新冠病毒更温和。
周三,一个由日本和美国科学家组成的大型财团发布了一份关于感染了奥密克戎或几种早期变种之一的仓鼠和老鼠的报告。研究发现,那些感染了奥密克戎的人肺损伤较少、体重减轻较少、死亡的可能性较小。
尽管平均而言,感染了奥密克戎的动物所出现的症状要轻得多,但科学家们对叙利亚仓鼠的结果感到特别震惊。众所周知,这种物种会因之前所有版本的病毒而患上重病。
“这令人惊讶,因为所有其他变异都强烈感染了这些仓鼠,”华盛顿大学病毒学家、该研究的合著者迈克尔·戴蒙德(Michael Diamond)博士说。对老鼠和仓鼠的其他几项研究也得出了同样的结论。(与奥密克戎最紧急的研究一样,这些研究已发布在网上,但尚未在科学期刊上发表。)
奥密克戎导致的疾病更温和的原因可能是解剖学问题。戴蒙德博士和他的同事发现,仓鼠鼻子中奥密克戎的水平与感染早期冠状病毒的动物相同;但是,肺中的奥密克戎水平是其他变体水平的十分之一或更少。
香港大学的研究人员研究了手术过程中从人体呼吸道中取出的部分组织,也得出了类似的发现。在12个肺样本中,研究人员发现奥密克戎的生长速度比德尔塔和其他变体慢。研究人员还故意让支气管组织感染病毒。在这些支气管细胞内,在感染后的前两天,奥密克戎的生长速度比德尔塔或原始版本的新冠病毒更快。
这些发现将必须进行进一步的研究,例如用猴子进行实验或检查感染奥密克戎的人的气道。如果结果经得起推敲,它们或许可以解释为什么感染奥密克戎的人似乎比感染德尔塔的人,住院的可能性更低。
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冠状病毒感染从鼻子或口腔开始,然后蔓延到喉咙。轻度感染仅此而已。但是,当冠状病毒到达肺部时,它会造成严重的损害。肺部的免疫细胞会反应过度,不仅会杀死受感染的细胞,还会杀死未受感染的细胞。它们会产生失控的炎症,在肺部脆弱的壁上留下疤痕。
更重要的是,病毒可以从受损的肺部逃逸到血液中,引发血栓并破坏其他器官。古普塔博士怀疑他的团队的新数据为奥密克戎在肺部的表现不佳提供了分子学上的解释。
肺中的许多细胞在其表面携带一种称为TMPRSS2的蛋白质,这种蛋白质可能会无意中帮助传播的病毒进入细胞。但是古普塔博士的团队发现这种蛋白质不能很好地抓住奥密克戎。因此,与德尔塔相比,奥密克戎在以这种方式感染细胞方面做得更差。
格拉斯哥大学的一个团队独立得出了同样的结论。通过另一种途径,冠状病毒也可以进入不产生 TMPRSS2 的细胞。在气道的较高位置,细胞往往不携带这种蛋白质,这可能解释了奥密克戎在气道里比在肺部更常被发现的证据。
古普塔博士推测奥密克戎正在演变成一种主要感染呼吸道的毒株,在喉咙和鼻子中生长很快。如果这是真的,病毒可能更有可能以微小的液滴形式(飞沫)被排出到周围的空气中并遇到新的宿主。
“这完全是关于在上呼吸道发生了什么才导致它能传播开来,对吧?”他说。“这并不是真正发生在肺部下方的情况,那里会发生严重的疾病。所以你可以理解为什么病毒会以这种方式进化。”
虽然这些研究清楚地帮助解释了为什么奥密克戎会导致较轻的疾病,但他们还没有回答为什么这种变体如此擅长从一个人传播到另一个人。仅在周四,美国就记录了超过 58万例病例,其中大部分被认为是奥密克戎。
宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的病毒学家萨拉·切里(Sara Cherry)说:“这些研究解决了肺部可能发生什么的问题,但并没有真正解决传染性问题。”
戴蒙德博士说,他希望等待更多的研究进行,尤其是在人而不是动物身上,然后才认可 TMPRSS2 是理解奥密克戎关键的这一假设。他说:“我认为现在谈这个还为时过早。”
科学家们知道,奥密克戎的部分传染性来自它逃避抗体的能力,使其比其他变体更容易进入接种人群的细胞。但他们怀疑奥密克戎还具有其他一些生物学优势。
上周,研究人员报告说,该变体携带的突变可能会削弱所谓的先天免疫(这是一种分子警报系统,可在鼻部入侵的第一个迹象出现时迅速激活我们的免疫系统)。但这是否真的是奥密克戎成功的秘诀之一,还需要更多的实验。
“这可能很简单,因为人们的唾液和鼻腔中存在更多的病毒,”切里博士说。但对其有效传播可能还有其他解释:它可能在空气中更稳定、或者更好地感染新宿主。“我认为,这确实是一个重要的问题,”她说。

结语

不管怎么说,这都是一个好消息!尽管科学家们在得出结论之前需要慎之又慎,我认为:剑桥大学那个病毒学家拉文德拉·古普塔的推测可能会是对的:奥密克戎正在演变成一种主要感染呼吸道的毒株!换句话说,就不会再是‘新冠肺炎’了,而是‘新冠上呼吸道感染’了!这会意味着什么?Covid-19大流行真的在不久之后将结束!(完)
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