SARS专题
病原学
4月16日,世界卫生组织正式宣布SARS的病原体是一种新的冠状病毒,并正式命名为SARS病毒。SARS病毒为正链的单链RNA病毒,复制不经过DNA中间体,使用标准密码子。在分类学上的地位是:ssRNA
positive-strand viruses, no DNA stage; Nidovirales; Coronaviridae;
Coronavirus;
SARS
coronavirus

SARS病毒的电镜照片

SARS与其他冠状病毒物种之间的关系
病毒颗粒模式图
冠状病毒,是一种ssRNA(+)病毒,在电镜下,病毒颗粒呈不规则形,直径约为60~220nm,有包膜,其表面有梅花形的膜粒,状如皇冠,故称为冠状病毒(coronavirus)。颗粒中心在负染电镜下呈不定形态,核壳体呈疏松状态。包膜上有两种糖蛋白:S蛋白:刺突糖蛋白,是主要的抗原,与受体结合,使细胞融合。M蛋白:跨膜,参与包膜形成。在一些亚类中,还有第三种糖蛋白,HE——红细胞凝集素酯酶。基因组RNA与碱性磷酸蛋白N结合。
人冠状病毒分别属于OC43和229E两个抗原型,它是引起人类上呼吸道感染的病原,常引起成人的普通感冒。儿童的冠状病毒感染并不常见。
基因组学
NCBI的GenBank已发布两条完整的SARS病毒基因组,NC_004718(29736bp),
AY278554(29206bp)-SARS coronavirus CUHK-W1。(发布日期均为4月18日)
序列分析推测得到的SARS病毒的基因组编码产物图
目前美国(CDC,USA)和加拿大(BCCA
Genome Sciences Centre, British Columbia Centre for Disease
Control and National Microbiology Laboratory Canada)的实验室完成SARS病毒的基因组测序。比较二者已经公开的病毒全基因组序列,发现有很小的差异。美国Urbani株长度为29,727
nt,其5ˊ端多出一段TTATTAGGTTTTTAC(15nt);加拿大病毒株长度为29,736nt,其3ˊ端多出24个A。相对于Urbani株,加拿大病毒株其他位置的差别依次为:
7919(T→C),16622(T→G),19064(G→A),19183(C→T),20596(A→G),20910(G→T),23220(T→G),24872(C→T),26857(C→T)。
除了这些差别,SARS病毒基因组与其他冠状病毒的结构相似。初步的基因组注释在NCBI完成,预测得到的主要蛋白质有RNA聚合酶蛋白(聚合酶1a,
1b),S蛋白(spike protein),E蛋白(small membrane protein),N蛋白(nucleocapsid
protein)等。使用Clustalx 1.82,用 neighbor-joining tree方法构建的冠状病毒的进化关系树如下:(来源:biosino.org)

M蛋白

N蛋白

S蛋白
病理学
致病机理尚不确定,根据目前的医疗资料来看,过度的免疫反应是导致非典细胞患者死亡的决定性因素。世界卫生组织非典疫情首席科学家Laus
Stohr在4月末发表的一份简报中说,非典感染者在第一个星期时,病毒会在上呼吸道大量复制,进而造成患者高烧与干咳。到了第二个星期,临床上可以发现免疫系统发生过度反应,释放细胞激素(cytokines)、肿瘤坏死因子(tumour
necrosis factor)等物质,不仅杀死了被病毒感染的细胞,连周围的组织也都遭受攻击。免疫系统产生的抗体和T、B细胞在与SARS病毒激烈作战过程中,把战场搅得一片狼藉,对正常的器官组织造成大量“附带损害”(Collateral
Damage)。 剧烈的免疫反应摧毁了肺叶末端的微小肺泡,使组成肺泡结构的细胞坏死,就如同把一颗大树上的叶子都剥光,因此导致患者极度呼吸困难。
目前临床治疗SARS患者两种主要的手段是使用类固醇来抑制机体过度的免疫反应,以及使用干扰素来影响受感染部位细胞间的信息传递,调节免疫系统的反应程度。使用这两种方法是否有效,还有待于进一步临床观察。掌握调节尺度十分重要,因为如果免疫反应过强,会损害正常机体组织,而免疫系统受到过份抑制,又无法阻止病毒侵袭机体细胞。这两类药物同时也有许多副作用,不可滥用。

冠状病毒感染细胞和生活史
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