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冠状病毒

冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科(Coronaviridae)冠状病毒属(Coronavirus)。冠状病毒属的病毒是具外套膜(envelope)的正链单股RNA病毒,直径约80~120nm,其遗传物质是所有RNA病毒中最大的,只感染人、鼠、猪、猫、犬、禽类脊椎动物。冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体,属于RNA病毒。冠状病毒最先是1937年从鸡身上分离出来,病毒颗粒的直径60~200nm,平均直径为100nm,呈球形或椭圆形,具有多形性。病毒有包膜,包膜上存在棘突,整个病毒像日冕,不同的冠状病毒的棘突有明显的差异。在冠状病毒感染细胞内有时可以见到管状的包涵体。

2020年1月20日,国家卫健委高级别专家组成员高福院士表示,2019新型冠状病毒是目前已知的第7种冠状病毒。

冠状病毒在1965年已被分离出来,但人们目前对它们的认识相当有限。5~9岁儿童有50%可检出中和抗体,成人中70%中和抗体阳性。鼻病毒是20世纪50年代被发现的。人们首先发现鼻病毒与感冒有关,但是只有大约50%的感冒由鼻病毒引起。1965年,Tyrrell等用人胚气管培养方法,从普通感冒病人鼻洗液中分离出一株病毒,命名为B814病毒。随后,Hamre等用人胚肾细胞分离到类似病毒,代表株命名为229E病毒。1967年,Mclntosh等用人胚气管培养从感冒病人中分离到一批病毒,其代表株是OC43株。1968年,Almeida等对这些病毒进行了形态学研究,电子显微镜观察发现这些病毒的包膜上有形状类似日冕的棘突,故提出命名这类病毒为冠状病毒。1965年,Tyrrell与Bynoe利用胚胎的带有纤毛的气管组织首次培养出冠状病毒,此病毒在电子显微镜下可见如日冕般外围的冠状,因此被称为冠状病毒(Coronaviridae)。1975年,病毒命名委员会正式命名冠状病毒科。已知有两种冠状病毒会影响人类,2/3早产儿的普通感冒与呼吸道感染是由这两种病毒引起的。目前所知,冠状病毒科只感染脊椎动物,与人和动物的许多疾病有关。自1980年在德国召开第一届国际冠状病毒讨论会以来,日益受到医学、兽医学和分子生物学家的广泛重视。这类病毒具有胃肠道、呼吸道和神经系统的嗜性。儿童的冠状病毒感染并不常见。

1975年,国家病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。根据病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异,冠状病毒分为冠状病毒和环曲病毒两个属。

历史记录

1937年,冠状病毒(Coronaviruses)首先从鸡身上分离出来。

1965年,分离出第一株人的冠状病毒。由于在电子显微镜下可观察到其外膜上有明显的棒状粒子突起,使其形态看上去像中世纪欧洲帝王的皇冠,因此命名为“冠状病毒”。

1975年,病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。根据病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异,冠状病毒科分为冠状病毒和环曲病毒两个属。冠状病毒科的代表株为禽传染性支气管炎病毒(Avian infectious bronchitis virus,IBV)。

在2002年冬到2003年春肆虐全球的严重急性呼吸综合征(Severe Acute Respiratory Syndrome,SARS,传染性非典型肺炎)就是冠状病毒科冠状病毒属中的一种。

2012年9月,新型冠状病毒在沙特被发现,因与非典病毒同属冠状病毒而得名,目前尚未找到医治该病的有效办法。不过沙特卫生部网站上提供了预防该疾病的措施,分别为勤洗手,常开窗,避免用手直接接触眼睛、鼻子和嘴巴,尽量减少前往人群聚集区域等等 。

2012年9月27日,世界卫生组织(WHO)26日向194个成员国发出新型冠状病毒防御指南,并呼吁全球卫生机构人员上报所有赴沙特或卡塔尔旅行,并患有急性呼吸道感染的病例。

在发给194个成员国的卫生指南中,世界卫生组织表示,卫生工作人员应对患有急性呼吸道病症,并在过去10日内去过新型病毒发现地或接触过疑似及确诊病例的患者保持警惕。受感染患者可能还伴有发烧(体温高于38摄氏度)和咳嗽症状,并需要住院治疗。

2014年,香港卫生专家排除了它与甲型流感和乙型流感病毒有关的可能性,与1997年出现的H5N1禽流感病毒也没有联系。

冠状病毒属于套式病毒目(Nidovirales)、冠状病毒科(Coronaviridae)、冠状病毒属(Coronavirus),是许多家畜、宠物包括人类疾病的重要病原,引起多种急慢性疾病。第九次国际病毒学分类委员会报告将冠状病毒科分为三个属即α、β和γ属。α属冠状病毒包括α属冠状病毒1、人冠状病毒229E、人冠状病毒NL63、长翼蝠冠状病毒HKU1、长翼蝠冠状病毒HKU8、菊头蝠冠状病毒HKU2和猪流行性腹泻病毒(Porcineepidemicdiarrheavirus,PEDV)等8个种。猪传染性胃肠炎病毒(Transmissiblegastroenteritisvirus,TGEV)、犬冠状病毒(Caninecoronavirus,CCoV)和猫冠状病毒(Felinecoronavirus,FCoV)为α属冠状病毒1的成员。β属冠状病毒包括β冠状病毒1、人冠状病毒HKU1、鼠冠状病毒、家蝠冠状病毒HKU5、果蝠冠状病毒HKU9、严重急性呼吸综合征(severeacuterespiratorysyndromes,SARS)相关病毒等7个种。β冠状病毒1包括牛冠状病毒(Bovinecoronavirus,BCoV)、人冠状病毒OC43、马冠状病毒(Equlnecoronavirus,ECoV)、猪血凝性脑脊髓炎病毒(Porcinehemagglutinatingencephalomyelitis,PHEV)以及犬呼吸道型冠状病毒(Caninerespiratorycoronavirus,CrCoV)等;鼠冠状病毒则包括有鼠肝炎病毒(Mousehepatitisvirus,MHV)、大鼠冠状病毒和鸟嘴海雀病毒;严重急性呼吸综合征(SARS)相关病毒包括SARS病毒和其他类似SARS病毒。

γ属冠状病毒包含禽冠状病毒和白鲸冠状病毒SW1两个种。禽冠状病毒包括引起多种禽类如鸡、火鸡、麻雀、鸭、鹅、鸽子感染的冠状病毒,其中最主要的是禽传染性支气管炎病毒(Infectiousbrochitisvirus,IBV)。2011年,病毒分类委员会在网上公布,根据冠状病毒基因遗传进化分析,冠状病毒科新增一个属——δ属 ,包括夜莺冠状病毒HKU11、鹅口疮冠状病毒HKU12、文鸟冠状病毒HKU13。尽管第一个冠状病毒在20世纪30年代就被发现,但是冠状病毒真正被引起重视是在2002~2003年SARS冠状病毒(SARS-CoV)导致的“非典”疫情波及多个国家和地区,引起了社会的恐慌后。在此之前,对冠状病毒的研究多限制在兽医领域。γ属的IBV引起的鸡传染性支气管炎在鸡群中具有高度传染性,是重要的呼吸道疾病之一,对家禽的养殖业危害很大 。

冠状病毒感染分布在全世界多个地区,中国以及英国、美国、德国、日本、俄罗斯、芬兰、印度等国均已发现本病毒的存在。该病毒引起的感染主要发生在冬季和早春。在美国密执安州的一次家庭检查中,证明冠状病毒可以感染各个年龄组,0~4岁占29.2%,40岁以上占22%,在15~19岁年龄组发病率最高。这与其它上呼吸道病毒的流行情况不尽相同,例如呼吸道合胞病毒,大多随着年龄的增加而发病率降低。另外,当冠状病毒流行时鼻病毒却不常见。

到目前为止,大约有15种不同冠状病毒株被发现,能够感染多种哺乳动物和鸟类,有些可使人发病。

冠状病毒引起的人类疾病主要是呼吸系统感染(包括严重急性呼吸综合征,SARS)。该病毒对温度很敏感,在33℃时生长良好,但35℃就使之受到抑制。由于这个特性,冬季和早春是该病毒疾病的流行季节。冠状病毒是成人普通感冒的主要病原之一,儿童感染率较高,主要是上呼吸道感染,一般很少波及下呼吸道。另外,还可引起婴儿和新生儿急性肠胃炎,主要症状是水样大便、发热、呕吐,每天可拉10余次,严重者甚至出现血水样便,极少数情况下也引起神经系统综合征。

冠状病毒也是成人慢性气管炎患者急性加重的重要病原。研究表明,这次在全球多个国家和地区引发非典型肺炎的冠状病毒并不是人们已知的两类,一如外界的猜测,它是人类未曾接触过的新品种病毒。而此前有专家认为是“副粘病毒群”或“间质肺炎病毒”,但最终因证据不足而被推翻。

病毒的生长多位于上皮细胞内,也可以感染肝脏、肾、心脏和眼睛,在另外的一些细胞类型(例如巨噬细胞)中也能生长。人类冠状病毒还没有合适的可作研究用的动物模型(人类疾病的动物模型(animal model of human disease)是指各种医学科学研究中建立的具有人类疾病模拟表现的动物。动物疾病模型主要用于实验生理学、实验病理学和实验治疗学(包括新药筛选)研究),因此对冠状病毒感染的鼻黏膜细胞,经器官培养才能分离得到。增殖病毒也要用上述材料,亦很困难。

冠状病毒的血清型和抗原变异性还不明确。冠状病毒可以发生重复感染,表明其存在有多种血清型(至少有4种已知)并有抗原的变异,其免疫较困难,尚无特异的预防和治疗药物。

冠状病毒通过呼吸道分泌物排出体外,经口液、喷嚏、接触传染,并通过空气飞沫传播,感染高峰在秋冬和早春。病毒对热敏感,紫外线、来苏水、0.1%过氧乙酸及1%克辽林等都可在短时间内将病毒杀死。

对其预防有特异性预防,即针对性预防措施(疫苗,疫苗的研制是有可能的,但需要时间较长,解决病毒繁殖问题是其难题)和非特异性预防措施(即预防春季呼吸道传染疾病的措施,如保暖、洗手、通风、勿过度疲劳及勿接触病人,少去人多的公共场所等)。

冠状病毒粒子呈不规则形状,直径约60-220nm。病毒粒子外包着脂肪膜,膜表面有三种糖蛋白:刺突糖蛋白(S,Spike Protein,是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点);小包膜糖蛋白(E,Envelope Protein,较小,与包膜结合的蛋白);膜糖蛋白(M,Membrane Protein,负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成)。少数种类还有血凝素糖蛋白(HE蛋白,Haemaglutinin-esterase)。冠状病毒的核酸为非节段单链(+)RNA,长27-31kb,是RNA病毒中最长的RNA核酸链,具有正链RNA特有的重要结构特征:即RNA链5’端有甲基化“帽子”,3’端有PolyA“尾巴”结构。这一结构与真核mRNA非常相似,也是其基因组RNA自身可以发挥翻译模板作用的重要结构基础,而省去了RNA-DNA-RNA的转录过程。冠状病毒的RNA和RNA之间重组率非常高,病毒出现变异正是由于这种高重组率。重组后,RNA序列发生了变化,由此核酸编码的氨基酸序列也变了,氨基酸构成的蛋白质随之发生变化,使其抗原性发生了变化。而抗原性发生变化的结果是导致原有疫苗失效,免疫失败。

冠状病毒成熟粒子中,并不存在RNA病毒复制所需的RNA聚合酶(Viral RNA polymerase),它进入宿主细胞后,直接以病毒基因组RNA为翻译模板,表达出病毒RNA聚合酶。再利用这个酶完成负链亚基因组RNA(sub-genomic RNA)的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成,以及病毒基因组RNA的复制。冠状病毒各个结构蛋白成熟的mRNA合成,不存在转录后的修饰剪切过程,而是直接通过RNA聚合酶和一些转录因子,以一种“不连续转录”的机制,通过识别特定的,TRS),有选择性的从负义链RNA上,一次性转录得到构成一个成熟mRNA的全部组成部分。结构蛋白和基因组RNA复制完成后,将在宿主细胞内质网处装配(assembly)生成新的冠状病毒颗粒,并通过高尔基体分泌至细胞外,完成其生命周期。

冠状病毒是成人普通感冒的主要病原之一,在儿童可以引起上呼吸道感染,一般很少波及下呼吸道。冠状病毒感染的潜伏期一般为2至5天,平均为3天。典型的冠状病毒感染呈流涕、不适等感冒症状。不同型别病毒的致病力不同,引起的临床表现也不尽相同,OC43株引起的症状一般比229E病毒严重。冠状病毒感染可以出现发热、寒战、呕吐等症状。病程一般在1个星期左右,临床过程轻微,没有后遗症。

冠状病毒还可以引起婴儿、新生儿急性肠胃炎,主要症状是水样大便、发热、呕吐,每天10余次,严重者可以出现血水样便。

文献报告冠状病毒的感染可以产生以下临床症状:

(1)呼吸系统感染,包括重急性呼吸系统综合症(SARS);

(2)肠道感染(婴儿偶尔发生);

(3)神经系统症状(很少)。

冠状病毒通过呼吸道分泌物排出体外,经口液、喷气、接触传染。临床上,多数冠状病毒引起轻度和自愈性疾病,但少数可有神经系统并发症。

冠状病毒和SARS

世界卫生组织宣布,正式确认冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体。科学家们说,变种冠状病毒与流感病毒有亲缘关系,但它非常独特,以前从未在人类身上发现,科学家将其命名为“SARS病毒”(SARS是“非典”学名的英文缩写)。

据香港卫生官员说,非典型肺炎通常由病毒引起,例如流感病毒、腺病毒和其他呼吸道病毒。非典型肺炎也可能由生物体引起。冠状病毒感染在全世界非常普遍,人群中普遍冠状病毒抗体,成年人高于儿童。各国报道的人群抗体阳性率不同,我国人群以往冠状病毒抗体阳性率在30%至60%,前苏联的抗体阳性率则在53%至97%。

类似SARS的新病毒

英国确认了一个感染新型冠状病毒的病例,患者出现急性呼吸系统综合征并伴随肾功能衰竭,病例的症状与SARS(传染性非典型肺炎)相似。英国卫生防护局表示,这种病毒与SARS病毒同属冠状病毒,但检测显示它不是SARS病毒。

感染病毒的是一名49岁的卡塔尔男子,从沙特旅游回到卡塔尔后,9月3日出现发烧、呼吸困难等症状。11日,该患者从卡塔尔紧急转送至英国接受治疗,已出现肾衰竭现象。23日,患者被确认感染了一种新型冠状病毒。

英国卫生防护局已将此事上报世界卫生组织。世卫组织通过“全球疫情警报和反应系统”发布公告,确认了这一病例。

此前,一名60岁的沙特籍男子因感染冠状病毒死亡。英国科学家进行比对后发现,沙特籍男子死后肺部组织分离出的病毒基因序列,与这名卡塔尔患者的病毒基因序列相似度高达99.5%。两人临床表现都是急性呼吸道感染并伴随急性肾衰竭。目前全球只确诊了这两个病例。

英国卫生防护局呼吸道疾病部门负责人约翰・沃森说,现在还没有证据证明该病毒能够在人与人之间进行传染。病人目前正处于密切监护中,英国医护人员正在对病患进行进一步的观察,相关部门也已经提高防疫警惕性。

世界卫生组织表示,冠状病毒的种类很多,引起普通感冒的病毒和引起SARS的病毒都属于冠状病毒。此次发现的是一种新型冠状病毒,世卫组织目前仍在获取进一步信息,以确认这两个病例给公共卫生带来的影响。

世卫组织发布新型病毒防御指南 吁上报类似病例

2013年12月23日,世卫组织发布了全球预警,称一名曾前往沙特旅游的卡塔尔男子被确认感染了一种新型冠状病毒,也一度被媒体称为类似SARS病毒。目前这名男子正在英国接受治疗,生命危急。沙特此前曾出现一个死亡病例,其肺部组织提取的病毒与此次的病例相比,基因排序相似度为99.5%。

世界卫生组织2013年12月31日通报说,沙特阿拉伯报告新增5例中东呼吸系统综合征冠状病毒(新型冠状病毒)确诊病例。截止到2013年底,全球新型冠状病毒确诊病例已达176例,其中死亡74例。

2014年4月26日,沙特又有两人因感染新型冠状病毒死亡,这使得沙特境内因感染该病毒死亡的人数升至94人。除了两名死者外,沙特还新增10例新型冠状病毒感染确诊病例,至此,全国的确诊病例数量达到323例,致死率达到近三分之一。在新增确诊病例中,有一例出现在伊斯兰教圣城麦加。

猫传染性腹膜炎(FIP)是目前导致猫死亡的重要原因之一,从3个月到3龄猫以及大于10龄猫,特别是发生在那些纯种猫和其它数量及种类繁多但养在一起的家养猫。猫冠状病毒FeCV(Feline enteric Coronavirus)是高度传染性病毒而且偏好发生在数量及种类繁多而且养在一起的家养猫。FeCV给猫带来了极大的危险,FeCV阳性通常被认为是FIP的前奏。要控制猫FIP最根本的方法就是要做好FeCV的预防和控制。FeCV是广泛的猫冠状病毒Feline Coronavirus(FCoV)中的一种,FeCV抗体的存在仅表示有FeCV病毒存在和/或感染了FIP的可能性。对FeCV抗体呈阳性结果也不一定表示猫得到了FeCV病毒和/或感染了FIP,应该要和其它临床症状结合起来一齐判断。但阴性结果可说明没有FeCV病毒和/或感染了FIP。

酶标板的孔中包被有纯化的冠状病毒抗原。从金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus提取的蛋白A与HRP结合成复合物。血清或血浆样品和蛋白A酶标记物一起在酶标板的孔中孵育。如果猫样品里存在FCoV抗体,抗体将与孔中的抗原结合,再与蛋白A酶标记物结合。多余的酶标记蛋白A被洗掉,加入发色底物。清晰的蓝色表示FCoV抗体存在,没有颜色变化表明没有FCoV抗体。该试剂盒具有高特异性和灵敏度,操作简单,30分钟内可以知道结果。试剂盒里包括阳性质控和阴性质控,仅需肉眼通过与阴性质控颜色进行比较,就可以准确地判断样品里FCoV抗体的存在。

样品

需1ul血清或血浆,只能检测猫的样品。样品可在2~8℃保存7天,如果需要更长的保存,样品可保存在-20℃。严重红细胞溶解或脂溶血会产生干扰的颜色,所以尽可能去得到更好质量的样品。

准备洗涤液

让洗涤浓缩液达到室温,轻轻地倒置混匀。用蒸馏水或去离子水稀释洗涤浓缩液(1份洗涤浓缩液加至9份水中),稀释后的洗涤液可保存于2~7℃。

结果

a. 检测的有效性必须是:阳性质控孔里的液体呈清晰的蓝色,而阴性质控孔里的液体保持清澈。

b. 假若样品孔的颜色变化比阴性质控孔深很多则表明,该动物以前或目前正受到FCoV感染,并且有可能通过排泄物传播病毒。此时便需要与其它的临床数据结合起来以确诊FIP。

c. 如果样品孔里无颜色变化表明没有感染FIP疾病。

试剂盒组份

以下内容物包含在试剂盒里:

包被好的酶标板 8×12孔

阳性质控血清 1.5ml

阴性质控血清 7.0ml

蛋白A HRP标记物 5.0ml

TMB 7.0ml

底物缓冲液 7.0ml

浓缩洗涤液 100.0ml

注意事项

*试剂盒使用前恢复至室温(21~25℃)

*不同样品使用不同的加样器头

*不要把试剂盒直接暴露在阳光下

*不要使用过期的试剂或不同试剂盒里试剂一齐混杂使用

*严格按照步骤操作,不适当的洗涤或试剂污染将产生非专一性的颜色

*仅限兽医使用

保存和稳定性

将试剂盒和稀释的洗涤液保存于2~7℃,不要冷冻。只要在适当保存条件下,试剂在有效期内是稳定的。


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