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常见的冠状病毒(1)——人冠状病毒229E(HCoV-229E)

2021-04-13 10:30 作者:制御秘书长杜鹃  | 我要投稿

       今天介绍的是人冠状病毒229E(Human Coronavirus 229E,HCoV-229E)。

简介

冠状病毒

       人冠状病毒229E(HCoV-229E)是一种可感染人类和蝙蝠,有包膜的正义单链RNA病毒。它通过与APN受体结合进入其宿主细胞。与人冠状病毒OC43(β冠状病毒属的成员)一起,它是引起普通感冒的病毒之一。人冠状病毒229E是α冠状病毒属和杜维纳冠状病毒属(Duvinacovirus)的成员。

病毒特征

人冠状病毒229E

       HCoV-229E具有多形态性,多数呈圆形或椭圆形,病毒粒子是直径大约100~120nm的球形有包膜的颗粒。病毒粒子内是单链正义基因组RNA,是一不分节段的正义单股RNA,长约27kb。该RNA链具有正链RNA特有的重要结构特征:RNA链5'端有一甲基化帽子(methylated CAP),3'端有PolyA尾巴。直接具有mRNA的功能。CAP未端的存在不仅可以保护RNA不被磷酸酶和核酸酶降解,而且还起着促进mRNA翻译的作用。PolyA的存在同样是起着稳定基因组的结构和辅助病毒侵入。HCoV-229E是第一个被完整测序的冠状病毒,但其序列表达的信息仍未完全明确。

冠状病毒229E基因组

        HCoV-229E基因组主要编码4种结构蛋白:刺突蛋白(S)、核衣壳蛋白(N)、膜蛋白(M)和囊膜蛋白(E)。其中S蛋白(spike protein)为I型糖蛋白,与CoV侵入细胞的过程密切相关,决定CoV的致病性。S蛋白不仅与受体相互作用,并含有免疫应答的决定簇,是冠状病毒的主要抗原蛋白。E蛋白是小而完整的冠状病毒囊膜蛋白,在病毒装配时发挥重要作用。E蛋白和M蛋白的共表达导致冠状病毒样粒子的装配。体外实验表明,E蛋白可以抑制鼠冠状病毒诱导的凋亡以此促进感染后期病毒的增殖。M蛋白为跨膜糖蛋白,主要参与包膜形成,M蛋白决定病毒的出芽位点,与S蛋白结合能触发病毒粒子的组装。N蛋白处于病毒颗粒的核心部分对于病毒基因组RNA特征性序列的识别及与其他结构蛋白的相互作用,对于病毒粒子的准确组装具有重要意义。

流行状况及致病性

冠状病毒生活周期

        冠状病毒感染呈全球性分布,人群普遍易感,多项血清学研究结果表明,几乎100%的儿童在幼年早期均感染过HCoV-229E和NL63。HCoV-229E主要感染呼吸道和肠黏膜表面,巨噬细胞、内分泌细胞、神经节树突状细胞和星型胶质细胞是HCoV-229E的主要靶细胞。

       HCoV-229E致病性广泛,可诱发自身限制性的急性感染和慢性持续性感染,诸如急性呼吸道疾病、肠炎肝炎、脑炎、中枢神经系统的慢性脱髓鞘等疾病,HCoV-229E主要引起以下疾病。

普通感冒和上呼吸道感染

        HCoV-229E与一系列呼吸系统症状相关,从普通感冒到肺炎、毛细支气管炎等高发病率结果。然而,这种高发病率的结果几乎总是出现在与其他呼吸道病原体合并感染的病例中;迄今为止,有一个单独的病例报告表明,冠状病毒229E感染导致了一名健康患者的急性呼吸窘迫综合征(ARDS),该患者未检测到与其他病原体的共感染。HCoV-229E也是最常与其他呼吸道病毒共同检测的冠状病毒之一,尤其是人呼吸道合胞病毒(HRSV)。

       HCoV-229E主要定位在人呼吸道上皮最表层,病毒的释放部位也在此。因此HCoV-229E主要引起轻度呼吸道感染症状,典型表现为流涕、咽喉肿痛、咳嗽、头痛、发热等普通感冒症状,少部分病例因上呼吸道感染住院。研究表明,HCoV-229E引起呼吸道感染的病例中,66.6%出现呼吸困难症状是由HCoV-229E引起的。一项经鼻给予健康志愿者HCoV-229E的人体试验结果显示,72名被感染的志愿者中,50%的人表现为普通感冒症状,包括全身乏力,头痛,流涕,寒战,咳嗽和喉咙痛,20%的志愿者出现发热症状。平均潜伏期3d,潜伏期范围2~5d。同时发现感染HCoV-229E的人出现流涕症状的比例要高于其他常见呼吸道传染病。

       HCoV-229E感染呈世界性分布,但根据呼吸道感染患者的样本采集地点、采集时间、采集对象、检测方法等条件的不同,HCoV-229的检出率有所不同。土耳其的一项研究结果显示,8.5%的普通感冒是由HCoV-229E或OC43引起的。德国的研究结果显示,呼吸道感染患者标本中,HCoV-229E检出率为4%。法国和斯洛文尼亚急性呼吸道感染患者中HCoV-229E检出率分别为0.75%和0.9%。香港的一项研究显示,在小于5岁的呼吸道感染病例中HCoV-229E的检出率为1%。国内研究中福州和兰州地区急性呼吸道感染患儿中HCoV-229E的检出率分别为0.9%和0.2%。金陵市门诊流感样病例中的HCoV-229E检出率为3.4%。而盛京的一项发热呼吸道症状患者的病原学研究结果显示,盛京地区HCoV-229E检测总阳性率为0.37%,25~59岁年龄组检出阳性率为1.96%,0~4岁组检出阳性率为1.92%,其余年龄组均低于1%。

胃肠道疾病

       HCoV-229E还能引起低年龄组特别是小儿的急性肠胃炎,但并非急性胃肠炎的主要病原。冠状病毒引起的胃肠炎一般症状较轻,有自限性。重症病儿发热、呕吐、腹泻,粪便中带有黏液,由于新生儿免疫反应弱,在血清中难以查出抗体。一项对878份急性胃肠炎患儿的粪便标本检测结果显示,冠状病毒阳性率为2.5%,其中HCoV-229E占全部冠状病毒的9.1%。另外一项研究结果显示,采集的急性胃肠炎患儿的260份粪便标本中,冠状病毒阳性率为2.3%,其中HCoV-229E占全部冠状病毒的16.7%;而256份咽拭子标本中,冠状病毒阳性率达到8.6%,HCoV-229E占全部CoV的13.6%。

其他疾病

        体外实验表明,鼠冠状病毒具有亲神经性,可以感染中枢系统,引起动物模型的脑炎症状,并引起慢性脱髓鞘,最终导致多发性硬化症。90名患有神经系统疾病捐赠者(39名多发性硬化症,26名其他神经系统疾患)的尸检大脑祥品44%HCoV-229E阳性:多发性硬化症患者的脑脊髓液HCoV-229E亦呈阳性。HCoV-229E在胎儿脑细胞中能引起持续感染,能感染胎儿星状细胞和成人小神经胶质细胞,从患者的脑脊液中可检出HCoV-229E RNA。另有报道,HCoV-229E还能引起急性咽炎、心肌炎、传染性单核细胞增多症等疾病。

相关研究

       氯喹是一种锌离子载体,可抑制人冠状病毒229E在细胞培养中的复制。

      人冠状病毒229E和人冠状病毒NL63可能起源于蝙蝠。人冠状病毒NL63似乎是在非洲三叉戟蝠中传播的祖先NL63样病毒与在非洲圆叶蝠中传播的229E样病毒之间的重组体。当两个病毒基因组存在于同一宿主细胞中时,可能会产生重组病毒。

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