常見(jiàn)的冠狀病毒(1)——人冠狀病毒229E(HCoV-229E)
? ? ? ?今天介紹的是人冠狀病毒229E(Human Coronavirus 229E,HCoV-229E)。
簡(jiǎn)介

? ? ? ?人冠狀病毒229E(HCoV-229E)是一種可感染人類和蝙蝠,有包膜的正義單鏈RNA病毒。它通過(guò)與APN受體結(jié)合進(jìn)入其宿主細(xì)胞。與人冠狀病毒OC43(β冠狀病毒屬的成員)一起,它是引起普通感冒的病毒之一。人冠狀病毒229E是α冠狀病毒屬和杜維納冠狀病毒屬(Duvinacovirus)的成員。
病毒特征

? ? ? ?HCoV-229E具有多形態(tài)性,多數(shù)呈圓形或橢圓形,病毒粒子是直徑大約100~120nm的球形有包膜的顆粒。病毒粒子內(nèi)是單鏈正義基因組RNA,是一不分節(jié)段的正義單股RNA,長(zhǎng)約27kb。該RNA鏈具有正鏈RNA特有的重要結(jié)構(gòu)特征:RNA鏈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未端的存在不僅可以保護(hù)RNA不被磷酸酶和核酸酶降解,而且還起著促進(jìn)mRNA翻譯的作用。PolyA的存在同樣是起著穩(wěn)定基因組的結(jié)構(gòu)和輔助病毒侵入。HCoV-229E是第一個(gè)被完整測(cè)序的冠狀病毒,但其序列表達(dá)的信息仍未完全明確。

? ? ? ? HCoV-229E基因組主要編碼4種結(jié)構(gòu)蛋白:刺突蛋白(S)、核衣殼蛋白(N)、膜蛋白(M)和囊膜蛋白(E)。其中S蛋白(spike protein)為I型糖蛋白,與CoV侵入細(xì)胞的過(guò)程密切相關(guān),決定CoV的致病性。S蛋白不僅與受體相互作用,并含有免疫應(yīng)答的決定簇,是冠狀病毒的主要抗原蛋白。E蛋白是小而完整的冠狀病毒囊膜蛋白,在病毒裝配時(shí)發(fā)揮重要作用。E蛋白和M蛋白的共表達(dá)導(dǎo)致冠狀病毒樣粒子的裝配。體外實(shí)驗(yàn)表明,E蛋白可以抑制鼠冠狀病毒誘導(dǎo)的凋亡以此促進(jìn)感染后期病毒的增殖。M蛋白為跨膜糖蛋白,主要參與包膜形成,M蛋白決定病毒的出芽位點(diǎn),與S蛋白結(jié)合能觸發(fā)病毒粒子的組裝。N蛋白處于病毒顆粒的核心部分對(duì)于病毒基因組RNA特征性序列的識(shí)別及與其他結(jié)構(gòu)蛋白的相互作用,對(duì)于病毒粒子的準(zhǔn)確組裝具有重要意義。
流行狀況及致病性

? ? ? ? 冠狀病毒感染呈全球性分布,人群普遍易感,多項(xiàng)血清學(xué)研究結(jié)果表明,幾乎100%的兒童在幼年早期均感染過(guò)HCoV-229E和NL63。HCoV-229E主要感染呼吸道和腸黏膜表面,巨噬細(xì)胞、內(nèi)分泌細(xì)胞、神經(jīng)節(jié)樹(shù)突狀細(xì)胞和星型膠質(zhì)細(xì)胞是HCoV-229E的主要靶細(xì)胞。
? ? ? ?HCoV-229E致病性廣泛,可誘發(fā)自身限制性的急性感染和慢性持續(xù)性感染,諸如急性呼吸道疾病、腸炎肝炎、腦炎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的慢性脫髓鞘等疾病,HCoV-229E主要引起以下疾病。
普通感冒和上呼吸道感染
? ? ? ??HCoV-229E與一系列呼吸系統(tǒng)癥狀相關(guān),從普通感冒到肺炎、毛細(xì)支氣管炎等高發(fā)病率結(jié)果。然而,這種高發(fā)病率的結(jié)果幾乎總是出現(xiàn)在與其他呼吸道病原體合并感染的病例中;迄今為止,有一個(gè)單獨(dú)的病例報(bào)告表明,冠狀病毒229E感染導(dǎo)致了一名健康患者的急性呼吸窘迫綜合征(ARDS),該患者未檢測(cè)到與其他病原體的共感染。HCoV-229E也是最常與其他呼吸道病毒共同檢測(cè)的冠狀病毒之一,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層,病毒的釋放部位也在此。因此HCoV-229E主要引起輕度呼吸道感染癥狀,典型表現(xiàn)為流涕、咽喉腫痛、咳嗽、頭痛、發(fā)熱等普通感冒癥狀,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%出現(xiàn)呼吸困難癥狀是由HCoV-229E引起的。一項(xiàng)經(jīng)鼻給予健康志愿者HCoV-229E的人體試驗(yàn)結(jié)果顯示,72名被感染的志愿者中,50%的人表現(xiàn)為普通感冒癥狀,包括全身乏力,頭痛,流涕,寒戰(zhàn),咳嗽和喉嚨痛,20%的志愿者出現(xiàn)發(fā)熱癥狀。平均潛伏期3d,潛伏期范圍2~5d。同時(shí)發(fā)現(xiàn)感染HCoV-229E的人出現(xiàn)流涕癥狀的比例要高于其他常見(jiàn)呼吸道傳染病。
? ? ? ?HCoV-229E感染呈世界性分布,但根據(jù)呼吸道感染患者的樣本采集地點(diǎn)、采集時(shí)間、采集對(duì)象、檢測(cè)方法等條件的不同,HCoV-229的檢出率有所不同。土耳其的一項(xiàng)研究結(jié)果顯示,8.5%的普通感冒是由HCoV-229E或OC43引起的。德國(guó)的研究結(jié)果顯示,呼吸道感染患者標(biāo)本中,HCoV-229E檢出率為4%。法國(guó)和斯洛文尼亞急性呼吸道感染患者中HCoV-229E檢出率分別為0.75%和0.9%。香港的一項(xiàng)研究顯示,在小于5歲的呼吸道感染病例中HCoV-229E的檢出率為1%。國(guó)內(nèi)研究中福州和蘭州地區(qū)急性呼吸道感染患兒中HCoV-229E的檢出率分別為0.9%和0.2%。金陵市門診流感樣病例中的HCoV-229E檢出率為3.4%。而盛京的一項(xiàng)發(fā)熱呼吸道癥狀患者的病原學(xué)研究結(jié)果顯示,盛京地區(qū)HCoV-229E檢測(cè)總陽(yáng)性率為0.37%,25~59歲年齡組檢出陽(yáng)性率為1.96%,0~4歲組檢出陽(yáng)性率為1.92%,其余年齡組均低于1%。
胃腸道疾病
? ? ? ?HCoV-229E還能引起低年齡組特別是小兒的急性腸胃炎,但并非急性胃腸炎的主要病原。冠狀病毒引起的胃腸炎一般癥狀較輕,有自限性。重癥病兒發(fā)熱、嘔吐、腹瀉,糞便中帶有黏液,由于新生兒免疫反應(yīng)弱,在血清中難以查出抗體。一項(xiàng)對(duì)878份急性胃腸炎患兒的糞便標(biāo)本檢測(cè)結(jié)果顯示,冠狀病毒陽(yáng)性率為2.5%,其中HCoV-229E占全部冠狀病毒的9.1%。另外一項(xiàng)研究結(jié)果顯示,采集的急性胃腸炎患兒的260份糞便標(biāo)本中,冠狀病毒陽(yáng)性率為2.3%,其中HCoV-229E占全部冠狀病毒的16.7%;而256份咽拭子標(biāo)本中,冠狀病毒陽(yáng)性率達(dá)到8.6%,HCoV-229E占全部CoV的13.6%。
其他疾病
? ? ? ? 體外實(shí)驗(yàn)表明,鼠冠狀病毒具有親神經(jīng)性,可以感染中樞系統(tǒng),引起動(dòng)物模型的腦炎癥狀,并引起慢性脫髓鞘,最終導(dǎo)致多發(fā)性硬化癥。90名患有神經(jīng)系統(tǒng)疾病捐贈(zèng)者(39名多發(fā)性硬化癥,26名其他神經(jīng)系統(tǒng)疾患)的尸檢大腦祥品44%HCoV-229E陽(yáng)性:多發(fā)性硬化癥患者的腦脊髓液HCoV-229E亦呈陽(yáng)性。HCoV-229E在胎兒腦細(xì)胞中能引起持續(xù)感染,能感染胎兒星狀細(xì)胞和成人小神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,從患者的腦脊液中可檢出HCoV-229E RNA。另有報(bào)道,HCoV-229E還能引起急性咽炎、心肌炎、傳染性單核細(xì)胞增多癥等疾病。
相關(guān)研究
? ? ? ?氯喹是一種鋅離子載體,可抑制人冠狀病毒229E在細(xì)胞培養(yǎng)中的復(fù)制。
? ? ? 人冠狀病毒229E和人冠狀病毒NL63可能起源于蝙蝠。人冠狀病毒NL63似乎是在非洲三叉戟蝠中傳播的祖先NL63樣病毒與在非洲圓葉蝠中傳播的229E樣病毒之間的重組體。當(dāng)兩個(gè)病毒基因組存在于同一宿主細(xì)胞中時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生重組病毒。