冠状病毒是如何劫持细胞的?
SARS-CoV-2冠状病毒
Covid-19冠状病毒目前正在全球范围内传播,此外还有至少六种冠状病毒感染人类,其中一些会引起普通感冒,另外有两种引发了疫情:分别是2002年的SARS和2012年的MERS。
感染方式
1、覆盖刺突
冠状病毒因其表面突出的冠状蛋白刺突(Spike proteins)而得名。 病毒基因组位于蛋白和脂类形成的小泡内,小泡在与肥皂接触时会破裂。
2、入侵易感细胞
冠状病毒通过鼻子,口或眼睛进入人体,然后通过ACE2蛋白黏附在呼吸道细胞上。据信该病毒起源于蝙蝠,蝙蝠可能有可供冠状病毒附着的类似蛋白质。
3、释放病毒RNA
病毒通过其油性膜与细胞膜融合感染宿主细胞。 进入细胞后,冠状病毒会释放一段被称为RNA的遗传物质。
4、劫持细胞
冠状病毒的基因组由不到30,000个遗传“字母”(碱基)组成 ,人类基因组由超过30亿个“字母”组成。感染细胞通过读取病毒RNA合成蛋白质,同时抑制免疫系统,以利于组装新的病毒。
抗生素可以杀死细菌,但无法对抗病毒。研究人员正在测试可能破坏病毒蛋白并阻止其感染的抗病毒药物。
5、生产病毒蛋白
随着感染的持续,被劫持的细胞内的蛋白合成机器开始合成更多新的刺突和其它蛋白质,这些蛋白质将会用于组装形成更多新的冠状病毒。
6、组装新病毒
新的病毒副本会在细胞内进行组装,并聚集到被感染的细胞边缘。
7、传播感染
在最终崩溃和死亡之前,每个感染细胞可以释放出数百万份新的冠状病毒。 这些新的冠状病毒可能会感染附近的细胞,或最终以飞散的小液滴的形式从肺部逸出。
8、免疫反应
当免疫系统努力清除病毒时,大多数Covid-19感染者会出现发烧症状。 严重的情况下,免疫系统因过度反应开始攻击肺部细胞。导致肺部因充满积液和垂死细胞而阻塞,使呼吸困难。 一小部分感染者会出现急性呼吸困难综合征,甚至死亡。
9、离开身体
咳嗽和打喷嚏时会将携带病毒的飞沫排出到周围环境中,并可保持数小时到数天的感染能力。感染者可以通过佩戴口罩减少病毒传播,健康的人如果不接触(照顾)病人,则无需戴口罩。
如何避免
未来的疫苗可能会帮助人体产生针对SARS-CoV-2病毒的抗体,以阻止其感染人类细胞。这与流感疫苗的工作原理类似,但流感疫苗产生的抗体不能预防冠状病毒。
避免感染冠状病毒和其他病毒的最佳方法是用肥皂洗手,避免触摸脸部,与病人保持距离,并定期清洁常用物品的表面。
资料来源:
马里兰大学医学院大学病毒学博士Matthew B. Frieman和Stuart Weston; Nature; Science;The Lancet; New England Journal of Medicine; CDC。