吸附|年終巨獻:與人類“同居”兩年,改變世界的新冠病毒究竟為何物丨奇點深度

轉眼間 , 新冠疫情已經在地球上肆虐兩年了 。
根據世界衛生組織(WHO)發布的數據 , 截至1月26日 ,全球確診新冠病例超過3億5200萬 , 死亡病例超過560萬[1] 。
隨著2021年底Omicron突變株的出現 , 西方世界新發確診病例屢創新高 , 越來越多的人開始相信: 新冠可能會與人類共存 。
既然如此 , 我們或許有必要深入認識一下新冠病毒 。
它是第七種可以感染人體的冠狀病毒!
回想2019年新冠疫情爆發之初 , 很快就有醫生聯想到了SARS , 這不僅是因為患者的癥狀與SARS很像 , 還因為新冠與SARS長得也非常像 , 畢竟它們都屬于冠狀病毒 。
冠狀病毒因形得名 , 在電鏡下 , 冠狀病毒看起來非常像個皇冠 。 現在我們已經知道 , 冠狀病毒屬于 單股正鏈RNA病毒 , 基因組大小約為26~32kb[2] 。 此外 , 在所有已知的RNA病毒中 , 冠狀病毒的基因組是最大的[2] 。
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▲ 新冠病毒的電鏡圖片(圖源:NIAID-RML)
其實冠狀病毒的歷史并不長 , 在1966年科學家才首次發現能感染人體的冠狀病毒 , 它是從普通感冒患者的呼吸道中分離出來的HCoV-229E[2] 。 一年后 , 另一個研究團隊又從普通感冒患者的呼吸道中分離出HCoV-OC43這個的冠狀病毒[2] 。
在二十世紀余下的三十多年里 , 沒有能感染人體的新冠狀病毒被發現 , 直到2002年SARS-CoV出現 。 對于 SARS-CoV大家一定不陌生 , 它那9%的病死率[2] , 至今仍讓人心有余悸 , 好 在2003年 , 它就從人間銷聲匿跡了 。
接下來是2004年發現的HCoV-NL63 , 以及2005年發現的HCoV-HKU1[2] 。 幸運的是 , 這兩個冠狀病毒與HCoV-229E和HCoV-OC43類似 , 都比較溫和 。 據統計 ,每年大約10-30%的上呼吸道感染是這四個冠狀病毒導致的 , 患者的癥狀一般較輕[3] 。
2012年6月 , 一名60歲的沙特阿拉伯男性出現發熱、咳嗽、咳痰、呼吸急促等癥狀 , 后因嚴重肺炎和多器官衰竭死亡 。 直到當年10月份 , 《新英格蘭醫學雜志》才發布這名男子死亡的真正原因——感染了一種新型的冠狀病毒 , 也就是后來的MERS-CoV[4] 。
與前面的五種冠狀病毒相比 ,MERS-CoV是不折不扣的“大魔頭” 。 據統計 , 截至2015年12月31日 , 全球確診的MERS-CoV病例有1621例 , 死亡584例 ,病死率竟高達36%[2] 。 好在MERS-CoV沒有在全球范圍蔓延 。
然而 , 與2019年底出現的新冠病毒(SARS-CoV-2)相比 , MERS-CoV這個“大魔頭”也相形見絀了 。 雖然新冠病毒感染的致死率遠沒有MERS-CoV高 , 但是 新冠病毒導致的死亡人數 , 以及對人類社會的深遠影響 , 是MERS-CoV遠遠不及的 。
從名字上不難看出新冠病毒與SARS-CoV非常類似 , 實際上 ,在新冠病毒30kb的基因組中 , 有近80%與SARS-CoV同源[3] 。 從結構上看 , 新冠病毒與其他6種冠狀病毒一樣 , 病毒粒子由核衣殼(N)、膜(M)、包膜(E)和刺突(S)蛋白 , 以及病毒基因組組成[5] 。
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▲ 冠狀病毒結構示意圖[5]
不過 , 冠狀病毒進入細胞的方式 , 卻存在一定的差異 。 例如 ,新冠病毒、SARS-CoV和HCoV-NL63利用的是血管緊張素轉化酶2(ACE2) , HCoV-229E利用氨肽酶N(ANPEP) , 而MERS-CoV則是利用二肽基肽酶4(DPP4)進入細胞[6-9] 。 當然 , 沒有這些受體 , 冠狀病毒也可以進入細胞 , 只不過效率會大幅降低 。
新冠病毒感染人體細胞的進程
眾所周知 , 病毒感染細胞的過程可分為五步: 吸附、釋放遺傳物質、復制增殖、組裝和釋放病毒粒子 。 其中第一步吸附是重中之重 , 也是疫苗和抗病毒藥物的重要靶點之一 。