冠状病毒 Coronavirus

   2023-09-29 13:15:21 140
核心提示:冠状病毒 Coronavirus冠状病毒(Coronavirinae)是冠状病毒科(Coronaviridae)中冠状病毒亚科(Coronavirinae)的一种病毒,属于类病毒目(Nidovirales)。冠状病毒是一种包膜病毒,具有阳性单链RNA基因组和螺旋对称的核衣壳。冠状病毒的基因组大小大约在26到32个碱基之间,是RNA病毒中最大的。“冠状病毒”这个名字来源于拉丁语电

冠状病毒 Coronavirus

冠状病毒(Coronavirinae)是冠状病毒科(Coronaviridae)中冠状病毒亚科(Coronavirinae)的一种病毒,属于类病毒目(Nidovirales)。冠状病毒是一种包膜病毒,具有阳性单链RNA基因组和螺旋对称的核衣壳。冠状病毒的基因组大小大约在26到32个碱基之间,是RNA病毒中最大的。

“冠状病毒”这个名字来源于拉丁语电晕,意思是皇冠或光环,和指的特征出现的病毒粒子(病毒的感染性形式)电子显微镜(E.M.)边缘的大,球形表面投影图像创建一个让人联想到皇家皇冠或者日冕。这种形态是由病毒突刺形成的,突刺是病毒表面的蛋白质,决定了宿主的趋向性。

构成所有冠状病毒整体结构的蛋白质是刺突(S),包膜(E),膜(M)和核衣壳(N)。在SARS冠状病毒的特殊情况下(见下文),S上定义的受体结合结构域介导病毒与其细胞受体血管紧张素转化酶2(ACE2)的结合。一些冠状病毒(特别是BetaCoronavirus亚组的成员)也有一个较短的穗状蛋白,称为血凝素酯酶(HE)。

历史

冠状病毒最早是在1960年代从普通感冒患者的鼻腔中发现的。这些病毒随后被命名为人冠状病毒229E和人冠状病毒OC43。该家族的另外两个成员已被鉴定(2004年的HCoV NL63和2005 年的HKU1),他们参与了更严重的呼吸道感染。

冠状病毒引起的疾病

冠状病毒主要感染哺乳动物和鸟类的上呼吸道和胃肠道。当前有七种已知的冠状病毒感染人类。据信,冠状病毒可引起成年人和儿童的所有普通感冒的很大一部分。冠状病毒主要在冬季和初春季节引起人类感冒,并带有主要症状,例如发烧,喉咙肿胀的腺样体。冠状病毒可引起肺炎,直接病毒性肺炎或继发性细菌性肺炎,以及支气管炎,直接病毒性支气管炎或继发性细菌性支气管炎。在备受瞩目的人类冠状病毒在2003年发现,SARS冠状病毒引起严重急性呼吸综合征(SARS),具有独特的发病机制,因为它导致两个上和下呼吸道感染。冠状病毒作为普通感冒的致病因子的重要性和经济影响很难评估,因为与鼻病毒(另一种普通感冒病毒)不同,人冠状病毒很难在实验室中生长。

冠状病毒还会在农场动物和家养宠物中引起一系列疾病,其中某些疾病可能很严重,并威胁到农业产业。在鸡中,冠状病毒是一种传染性支气管炎病毒(IBV),不仅针对呼吸道,还针对泌尿生殖道。该病毒可以传播到整个鸡的不同器官。农场动物具有经济意义的冠状病毒包括猪冠状病毒(可传播的胃肠炎冠状病毒,TGE)和牛冠状病毒,它们都会导致幼小动物的腹泻。猫冠状病毒:两种形式,猫肠道冠状病毒是一种临床意义较小的病原体,但这种病毒的自发突变可导致猫传染性腹膜炎(FIP),这是一种与高死亡率相关的疾病。同样,感染雪貂的冠状病毒有两种类型:雪貂肠道冠状病毒会引起胃肠道综合症,称为流行性卡他性肠炎(ECE),而致命性更强的全身性病毒(如猫中的FIP)在雪貂中称为雪貂全身性冠状病毒。 (FSC)。有两种类型的犬冠状病毒(CCoV),一种引起轻度胃肠道疾病,另一种已发现引起呼吸道疾病。 小鼠肝炎病毒(MHV)是一种冠状病毒,可引起高死亡率的流行鼠类疾病,尤其是在实验室小鼠的殖民地中。

一种与HKU2相关的蝙蝠冠状病毒,称为猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV),可引起猪腹泻。

在发现SARS-CoV之前,无论是在体内还是体外,以及在分子水平上,MHV都是研究最完善的冠状病毒。一些MHV株引起小鼠进行性脱髓鞘性脑炎,已被用作多发性硬化的小鼠模型。大量的研究工作集中在阐明这些动物冠状病毒的病毒发病机理上,特别是对兽医和人畜共患病感兴趣的病毒学家。

复制

冠状病毒的复制从进入细胞开始。进入细胞后,病毒颗粒未包被,RNA基因组沉积到细胞质中。

冠状病毒的感染周期

冠状病毒RNA基因组具有一个5甲基化帽和一个3聚腺苷酸尾巴。这使RNA附着在核糖体上进行翻译。

冠状病毒还具有在其基因组中编码的称为复制酶的蛋白质,该蛋白质允许使用宿主细胞的机制将RNA病毒基因组转录为新的RNA副本。复制酶是第一个被制造的蛋白质。一旦编码复制酶的基因被翻译,翻译就会被终止密码子终止。这称为嵌套抄本。当mRNA转录物仅编码一个基因时,它是单顺反子。冠状病毒非结构蛋白提供了额外的保真度复制到,因为它赋予校对函数, ,其是缺乏仅依赖于RNA的RNA聚合酶。

复制了RNA基因组,并形成了一个长的多蛋白,所有蛋白都附着在那里。冠状病毒具有非结构蛋白- 蛋白酶 -能够分离链中的蛋白。这是病毒遗传经济的一种形式,允许它以少量核苷酸编码最多数量的基因。

人类冠状病毒

有七种已知的人类冠状病毒株:

人冠状病毒229E人冠状病毒OC43SARS冠状病毒人冠状病毒NL63(HCoV-NL63,纽黑文冠状病毒)人冠状病毒HKU1中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV),以前称为新型冠状病毒2012和HCoV-EMC。武汉冠状病毒(2019-nCoV), 也被称为新型冠状病毒2019/2020(武汉肺炎)。

在SARS爆发广为宣传之后,病毒学家对冠状病毒有了新的兴趣。多年来,科学家只知道两种人类冠状病毒(HCoV-229E和HCoV-OC43)。SARS-CoV的发现增加了第三种人类冠状病毒。

到2004年底,三个独立的研究实验室报告了第四种人类冠状病毒的发现。不同研究小组将其命名为NL63,NL和纽黑文冠状病毒。这三个实验室仍在争论哪个实验室最先发现该病毒以及谁有权命名它。

2005年初,香港大学的一个研究小组报告说,在两名肺炎患者中发现了第五种人冠状病毒。他们将其命名为人类冠状病毒HKU1。

所述2019-20中国肺炎暴发在武汉被曝一种新的冠状, ,其被标记为2019-nCoV由WHO。

严重急性呼吸道综合症

2003年,继去年开始在亚洲爆发的严重急性呼吸道综合症(SARS)以及世界其他地方的继发性病例爆发之后,世界卫生组织(WHO)发布了一份新闻稿,指出一种新的冠状病毒由一种许多实验室是SARS的病因。该病毒正式命名为SARS冠状病毒(SARS-CoV)。

8,000多人被感染,其中约10%死亡。

中东呼吸综合征

2012年9月,确定了一种新型冠状病毒,最初称为2012年新型冠状病毒,现在正式命名为中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)。

世界卫生组织不久后发布了全球警报。世卫组织在2012年9月28日的更新表明,这种病毒似乎在人与人之间不易传播。然而,2013年5月12日,法国社会事务和卫生部确认了在法国发生的人传人病例。此外,突尼斯卫生部报告了人与人之间的传播病例。他们的已故父亲似乎有两个确诊病例,他们的父亲在拜访卡塔尔和沙特阿拉伯后病了。尽管如此,由于大多数感染者不会传播病毒,因此该病毒似乎难以在人与人之间传播。

截至2013年10月30日,沙特阿拉伯共有124例病例,有52人死亡。在荷兰伊拉斯 mus医学中心对该病毒进行测序后,该病毒被重新命名为人类冠状病毒-伊拉斯mus医学中心(HCoV-EMC)。该病毒的最终名称是中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)。

2014年5月,美国仅记录了2例MERS-CoV感染病例,均发生于在沙特阿拉伯工作然后前往美国的医护人员中。一种在印第安纳州接受治疗,另一种在佛罗里达州接受治疗。这两个人都暂时住院,然后出院。

2015年5月,大韩民国爆发了中东呼吸综合征冠状病毒,当时一名男子前往中东,前往首尔地区的4家不同医院进行治疗。这是中东以外最大的MERS-CoV暴发之一。

截至2019年12月,实验室检测已确诊2468例MERS-CoV感染,其中851例死亡,死亡率约为34.5%。

兽医学

自1970年代初以来,冠状病毒已被认为是引起兽医疾病的原因。除禽类传染性支气管炎外,主要的相关疾病主要位于肠道。

冠状病毒在家畜中的列表

(按其估计的经济重要性列出)

传染性支气管炎病毒(IBV)引起禽类传染性支气管炎。猪冠状病毒(猪传染性胃肠炎冠状病毒,TGEV)。牛冠状病毒(BCV),引起幼小牛严重的大肠炎。猫冠状病毒(FCoV)会引起猫轻度肠炎以及严重的猫传染性腹膜炎(同一病毒的其他变体)。两种类型的犬冠状病毒(CCoV)(一种引起肠炎,另一​​种在呼吸系统疾病中发现)。土耳其冠状病毒(TCV)引起火鸡肠炎。雪貂肠道冠状病毒引起雪貂流行性卡他性肠炎。雪貂全身性冠状病毒在雪貂中引起FIP样全身综合征。Pantropic犬冠状病毒。

另一种新的兽医疾病,即猪流行性腹泻病毒(PED或PEDV)已在世界范围内出现。其经济重要性尚不清楚,但显示出仔猪高死亡率。

分类

属:Alphacoronavirus;模式种:白喉病毒1种:羊驼冠状病毒、羊驼冠状病毒1型、人冠状病毒229E型、人冠状病毒NL63型、小翅蝙蝠冠状病毒1型、小翅蝙蝠冠状病毒HKU8型、猪流行性腹泻病毒、鼻白蝙蝠冠状病毒HKU2型、蝙蝠冠状病毒暗孔蝠512型属Betacoronavirus;模式种:鼠冠状病毒种:蝙蝠冠状病毒HKU1、人冠状病毒HKU1、小鼠冠状病毒HKU5、蝙蝠冠状病毒HKU9、严重急性呼吸综合征相关冠状病毒HKU4、蝙蝠冠状病毒Tylonycteris、MERS-CoV、人冠状病毒OC43、刺猬冠状病毒(EriCoV)、武汉冠状病毒(2019-nCoV)属Gammacoronavirus;类型种:禽冠状病毒种:禽冠状病毒、白鲸冠状病毒SW1、鸭冠状病毒、传染性支气管炎病毒属Deltacoronavirus;模式种:白头翁冠状病毒HKU11种:白头翁冠状病毒HKU11、文鸟冠状病毒HKU13、画眉冠状病毒HKU12

进化

冠状病毒最近的共同祖先是在公元前8000年。它们可能比这要老得多。

另一项估计认为,所有冠状病毒的最近共同祖先(MRCA)大约在公元前8100年。Alphacoronavirus、Betacoronavirus、Gammacoronavirus和Deltacoronavirus的MRCA分别约在公元前2400年、公元前3300年、公元前2800年和公元前3000年。蝙蝠和鸟类是温血飞行脊椎动物,是冠状病毒基因源的理想宿主,蝙蝠是喙状病毒和喙状病毒的理想宿主,鸟类是喙状病毒和喙状病毒的理想宿主,是冠状病毒进化和传播的理想宿主。

牛冠状病毒和犬呼吸道冠状病毒在1951年从一个共同的祖先中分离出来。1899年,牛冠状病毒和人冠状病毒OC43分离。牛冠状病毒是在18世纪末从马类冠状病毒中分离出来的。

另一项估计表明,人类冠状病毒OC43在1890年从牛冠状病毒中分离出来。

人类OC43冠状病毒的MRCA可追溯到20世纪50年代。

中东呼吸综合征冠状病毒虽然与几种蝙蝠有亲缘关系,但似乎在几个世纪前就已经从这些蝙蝠中分化出来了。

最密切相关的蝙蝠冠状病毒和SARS冠状病毒于1986年分离。

提出了SARS病毒的进化途径和与蝙蝠的密切关系。作者认为冠状病毒已经与蝙蝠共同进化了很长一段时间,SARS病毒的祖先首先感染了Hipposideridae物种,随后传播到Rhinolophidae物种,然后传播到果子狸,最后传播到人类。

羊驼冠状病毒和人冠状病毒229E在1960年以前就已分化。

人类冠状病毒NL63和蝙蝠冠状病毒在822年前共享一个MRCA 563。

 
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