科学普及

【科普课堂】冠状病毒：我是谁？我从哪里来？

日期：2020-02-07　　浏览次数：4389

近日，顶级医学杂志《柳叶刀》（The Lancet）公布了新型冠状病毒的首张彩色照片


从这张计算机处理并渲染的彩色照片上可以看到新型冠状病毒布满冠状物的病毒表面，明艳又狰狞。


这个一出道就大火的病毒究竟是谁？

它从哪来？它能火多久？



冠状病毒档案


新型冠状病毒属于冠状病毒科，这类病毒外形呈球状，具有花瓣状的刺突。根据其形状，国际病毒命名委员会在1975年正式命名为“冠状病毒科”。







相同的病毒对于不同的物种来说，导致疾病的严重程度是不同的。比如SARS，在蝙蝠身上并不会造成严重影响，但却给人类带来了很大的伤害。

这些本来存在于动物身上的病毒为什么突然对人类产生了兴趣？

其实动物病毒想要感染人类，并不是轻而易举的事情，毕竟改变宿主这件事是需要天时地利人和的。



关键点1: “抗原-受体”


无论是人类还是动物细胞，细胞表面都存在着很多表面蛋白，我们把它们叫做“受体”。这些蛋白此时充当的角色是锁住细胞大门的锁。


病毒想要打开宿主细胞的大门，首先要找到打开大门的钥匙，而这把钥匙就是病毒的表面蛋白，我们叫它们为“抗原”。




当病毒和细胞第一次亲密接触后，病毒就会根据宿主细胞表面受体改变自己的抗原形状，变成最适合那把锁的钥匙。


一旦“配钥匙”成功，病毒就会顺利进入细胞内开始繁殖。


所以病毒表面蛋白的序列，决定了它们可以感染哪一种生物。而这种“配钥匙”的过程，就叫做“突变”。





关键点二：重组


当然，一个“病毒”的力量是有限的，病毒也需要组“CP“来壮大威力，这种行为就被叫做“重组”。


如果一个细胞同时被两种不同的病毒感染，这两种病毒在自我复制的时候还可以和对方“分享”自己的基因序列，这是一个非常可怕的行为。


经过基因交换，它们产生出了一个全新的毒株，而这种病毒很可能拥有新的能力，并感染其它物种。




比如SARS，它的自然宿主本是蝙蝠，它可以和蝙蝠长期友好共存。


可能是某一个契机，它成功拿到了果子狸细胞的“钥匙”，之后就在果子狸之间传播，并导致果子狸发病，所以果子狸成为了SARS的中间宿主。


再后来的故事大家都知道了，养殖、宰杀或者食用果子狸的人类给了病毒再次变异的机会，它们站上了更广阔的舞台，给了人类致命的警告。





回到这次的新型冠状病毒，它与2003年的SARS病毒具有较大的相似性，对它的出现最初存在两种猜测：


猜测一

潜伏的冠状病毒经过进化，突破了人群免疫力的防线，同时获得了人际传播的能力和致病力，作为一种新型的冠状病毒发生流行。


猜测二

本次的病毒可能是SARS病毒变异而来。SARS在2003年流行后，人群产生了免疫力，压制了SARS病毒的人际传播。


经过多年的变异，当该病毒改头换面到足够程度，人群免疫力不再产生足够的免疫保护时，加上这17年来新的人群加入，新人群本身就未曾接触过冠状病毒，相当于免疫“小白”。


这2个因素（病毒变异发生免疫逃逸、无免疫力的新人群加入）叠加突破临界点，该病毒卷土重来，发生爆发性流行。这种现象存在于流感病毒的周期性流行规律之中。


不过现在有研究者通过基因序列比对，已经否认了第二种猜测，并证实了此次新型冠状病毒不是由SARS病毒变异而来。


两种病毒之间虽存在80%的相似度，但还是有相当的差异，并不是一根藤上的瓜，那么本病毒很可能就是第一种可能性，即一种进化变异而来的新的冠状病毒。


但笔者还是将第二种猜测写出来供大家了解和思考。




2020年大自然又一次向人类拉响了警报。至此我们再次呼吁：请不要接触、不要食用野生动物！保持距离是最好的相处之道！


文章作者：陶宁  吴帆

图片作者：吴帆