SARS冠状病毒

1、 20022002年年1111月，月，SARSSARS（Severe Acute Respiratory Severe Acute Respiratory SyndromeSyndrome：严重急性呼吸综合症）在中国广东省爆：严重急性呼吸综合症）在中国广东省爆发，迅速传播到香港、新加坡等地，随后在全球发，迅速传播到香港、新加坡等地，随后在全球3030多个国家都有病例报道。多个国家都有病例报道。 20032003年年6 6月月世界卫生组织世界卫生组织的官方网公布，全球共报的官方网公布，全球共报道道SARSSARS病例病例84478447例，死亡例，死亡811811例，多发在亚洲国家，例，多发在亚

2、洲国家，其中中国大陆有其中中国大陆有53275327例。例。 20032003年年8 8月月1616日，北京最后两名非典合并症患者在日，北京最后两名非典合并症患者在度过了度过了100100多个与外界隔离的日夜后终于获准离开多个与外界隔离的日夜后终于获准离开地坛医院的重症监护病房，重新与亲人相拥在阳光地坛医院的重症监护病房，重新与亲人相拥在阳光下。至此，我国内地已不再有非典患者。下。至此，我国内地已不再有非典患者。 冠状病毒的研究历史冠状病毒的研究历史 1937年，冠状病毒（年，冠状病毒（Coronaviruses）首先从鸡身上分）首先从鸡身上分离出来。离出来。 1965年，分离出第一株人的冠状

3、病毒。年，分离出第一株人的冠状病毒。 1968年，年，Almeida等对这些病毒进行了形态学研究，电子等对这些病毒进行了形态学研究，电子显微镜观察发现，这些病毒的包膜上有形状类似日冕的棘显微镜观察发现，这些病毒的包膜上有形状类似日冕的棘突，故提出命名这类病毒这冠状病毒。突，故提出命名这类病毒这冠状病毒。 1975年，病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。根据年，病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。根据病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异，目前冠状病毒科病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异，目前冠状病毒科分为冠状病毒和环曲病毒两个属。冠状病毒科的代表株为分为冠状病毒和环曲病毒两个属。冠状病毒科的代表株

4、为传染性支气管炎病毒（传染性支气管炎病毒（Infectious Bronchitis Virus, IBV）。）。 2003年年3月，月，WTO宣布，正式确认冠状病宣布，正式确认冠状病毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体。毒的一个变种是引起非典型肺炎的病原体。研究表明，变种冠状病毒与流感病毒有亲研究表明，变种冠状病毒与流感病毒有亲缘关系，但它非常独特，以前从未在人类缘关系，但它非常独特，以前从未在人类身上发现，科学家将其命名为身上发现，科学家将其命名为“SARS病病毒毒”。SARS冠状病毒的形态冠状病毒的形态 SARS病毒呈球形，直径在病毒呈球形，直径在100nm左右，是有左右，是有包膜的单股

5、正链包膜的单股正链RNA病毒，也是目前已知最大的病毒，也是目前已知最大的RNA病毒。病毒。 病毒负染电镜观察病毒负染电镜观察SARS冠状病毒的超微冠状病毒的超微结构：内部为螺旋型核结构：内部为螺旋型核衣壳结构，钉状的突起衣壳结构，钉状的突起包围病毒颗粒表面，符包围病毒颗粒表面，符合典型的冠状病毒的形合典型的冠状病毒的形态。态。 S A R S-冠冠 状状 病病 毒毒包膜包膜S S蛋白（蛋白（spike proteinspike protein）E E蛋白（蛋白（small membrane proteinsmall membrane protein）MM蛋白蛋白 (Membrane prote

6、in)(Membrane protein)N N蛋白蛋白 (nucleocapsid protein)(nucleocapsid protein)衣壳衣壳基因组基因组single-stranded, (+)sense RNA Virus S蛋白（蛋白（Spike Protein ）：）：刺突糖蛋白刺突糖蛋白 ，是受体结合位，是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原点、溶细胞作用和主要抗原位点位点 。 E蛋白（蛋白（ Small Membrane Protein ）：小包膜糖蛋白，）：小包膜糖蛋白，较小，与包膜结合的蛋白较小，与包膜结合的蛋白 。 M蛋白（蛋白（ Membrane protein ）

7、：膜糖蛋白，负责）：膜糖蛋白，负责营养物质的跨膜运输、新生营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜病毒出芽释放与病毒外包膜的形成的形成 。N蛋白蛋白 N 蛋白是冠状病毒中一种重要的结构蛋白蛋白是冠状病毒中一种重要的结构蛋白 ，长度，长度为为423 个氨基酸，局部区域存在氨基酸高保守的个氨基酸，局部区域存在氨基酸高保守的基序。在冠状病毒颗粒中，基序。在冠状病毒颗粒中，N Protein处于病毒颗处于病毒颗粒的核心部分，以和粒的核心部分，以和Genomic RNA结合的形式结合的形式存在存在 , N蛋白在病毒的包装过程中起着重要的作蛋白在病毒的包装过程中起着重要的作用用 .病毒病毒RNA在

8、细胞质中复制完成以后会和在细胞质中复制完成以后会和N蛋白蛋白结合，结合产物可以被结合，结合产物可以被E Protein（small membrane protein）识别并被包装到病毒颗粒）识别并被包装到病毒颗粒中中 。SARS冠状病毒基因组冠状病毒基因组 位于病毒颗粒中央的不规则核酸部分即为病毒基因组，其位于病毒颗粒中央的不规则核酸部分即为病毒基因组，其上结合有核壳体蛋白（上结合有核壳体蛋白（N蛋白，蛋白，Nucleocapsid Protein）。）。冠状病毒的核酸为非节段单链（）冠状病毒的核酸为非节段单链（）RNA，长，长27-31kd，是是RNA病毒中最长的病毒中最长的RNA核酸链，具

9、有正链核酸链，具有正链RNA特有的特有的重要结构特征：即重要结构特征：即RNA链链5端有甲基化端有甲基化“帽子帽子”，3端有端有PolyA “尾巴尾巴”结构。结构。 这一结构和真核生物这一结构和真核生物mRNA非常相非常相近，也是其基因组近，也是其基因组RNA自身即可发挥翻译模板作用的重要自身即可发挥翻译模板作用的重要结构基础。结构基础。 SARS病毒基因组有病毒基因组有29736个核苷酸、个核苷酸、11个开放个开放阅读框组成。它的基因组结构和其他的冠状病毒阅读框组成。它的基因组结构和其他的冠状病毒非常相似。但通过比较遗传史和序列比对表明非常相似。但通过比较遗传史和序列比对表明SARS病毒的特

10、征和以前发现的冠状病毒的特征病毒的特征和以前发现的冠状病毒的特征并不完全相似，它不仅表现有其他冠状病毒共有并不完全相似，它不仅表现有其他冠状病毒共有的特征，还有的特征，还有SARS病毒本身特有的特征。病毒本身特有的特征。 SARS病毒基因组的组织结构与一般冠状病毒无病毒基因组的组织结构与一般冠状病毒无异。异。 S A R S-冠冠 状状 病病 毒毒Gemonic RNA of SARS CoV SARS病毒的复制病毒的复制 冠状病毒复制过程示意图冠状病毒复制过程示意图 冠状病毒成熟粒子中，并不存在冠状病毒成熟粒子中，并不存在RNA病毒复制所需的病毒复制所需的RNA聚合酶（聚合酶（Viral R

11、NA polymerase），它进入宿主细），它进入宿主细胞后，直接以病毒基因组胞后，直接以病毒基因组RNA为翻译模板，表达出病毒为翻译模板，表达出病毒RNA聚合酶。再利用这个酶完成负链亚基因组聚合酶。再利用这个酶完成负链亚基因组RNA（sub-genomic RNA）的转录合成、各种结构蛋白）的转录合成、各种结构蛋白mRNA的合成，以及病毒基因组的合成，以及病毒基因组RNA的复制。冠状病毒的复制。冠状病毒各个结构蛋白成熟的各个结构蛋白成熟的mRNA合成，不存在转录后的修饰剪合成，不存在转录后的修饰剪切过程，而是直接通过切过程，而是直接通过RNA聚合酶和一些转录因子，以一聚合酶和一些转录因子，

12、以一种种“不连续转录不连续转录”（discontinuous transcription）的机）的机制，通过识别特定的转录调控序列（制，通过识别特定的转录调控序列（transcription regulating sequences, TSR），有选择性的从负义链），有选择性的从负义链RNA上，一次性转录得到构成一个成熟上，一次性转录得到构成一个成熟mRNA的全部组的全部组成部分。结构蛋白和基因组成部分。结构蛋白和基因组RNA复制完成后，将在宿主细复制完成后，将在宿主细胞内质网处装配（胞内质网处装配（assembly）生成新的冠状病毒颗粒，）生成新的冠状病毒颗粒，并通过高尔基体分泌至细胞外，完

13、成其生命周期。并通过高尔基体分泌至细胞外，完成其生命周期。 SARS的危害途径的危害途径 病毒的生长多位于上皮细胞内，也可以感染肝脏、肾、心病毒的生长多位于上皮细胞内，也可以感染肝脏、肾、心脏和眼睛，在另外的一些细胞类型（例如巨噬细胞）中也脏和眼睛，在另外的一些细胞类型（例如巨噬细胞）中也能生长。能生长。 冠状病毒通过呼吸道分泌物排出体外，经口液、喷嚏、接冠状病毒通过呼吸道分泌物排出体外，经口液、喷嚏、接触传染，并通过空气飞沫传播，感染高峰在秋冬和早春。触传染，并通过空气飞沫传播，感染高峰在秋冬和早春。 冠状病毒的血清型和抗原变异性还不明确。冠状病毒可以冠状病毒的血清型和抗原变异性还不明确。冠

14、状病毒可以发生重复感染，表明其存在有多种血清型（至少有发生重复感染，表明其存在有多种血清型（至少有4种已种已知）并有抗原的变异，其免疫较困难，目前尚无特异的预知）并有抗原的变异，其免疫较困难，目前尚无特异的预防和治疗药物。防和治疗药物。 S A R S-冠冠 状状 病病 毒毒Multinucleated Giant Cells in Lung of SARS PatientPlaque forming unit, PFU如何预防冠状病毒如何预防冠状病毒 特异性预防，即针对性预防措施（疫苗，疫苗的特异性预防，即针对性预防措施（疫苗，疫苗的研制是有可能的，但需要时间较长，解决病毒繁研制是有可能的，但需要时间较长，解决病毒繁殖问题是其难题）。殖问题是其难题）。 非特异性预防措施（即预防春季呼吸道传染疾病非特异性预防措施（即预防春季呼吸道传染疾病的措施，如保暖、洗手、通风、勿过度疲劳及勿的措施，如保暖、洗手、通风、勿过度疲劳及勿接触病人，少去人多的公共场所等）。接触病人，少去人多的公共场所等）。 病毒对热敏感，紫外线、来苏水、病毒对热敏感，紫外线、来苏水、0.1%过氧乙酸过氧乙酸及及1%克辽林等都可在短时间内将病