新型冠狀病毒為何如此“成功”？

在這場(chǎng)新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）危機(jī)中，為數(shù)不多的幸事便是單個(gè)冠狀病毒很容易被摧毀。每個(gè)病毒顆粒都由一小段基因構(gòu)成，外面包裹著脂質(zhì)分子并形成球體。由于脂質(zhì)外殼很容易被肥皂摧毀，因此持續(xù)20秒徹底地洗手就能夠把病毒殺死。脂質(zhì)外殼容易受到外界因素的影響。最近的一項(xiàng)研究表明，新型冠狀病毒在硬紙板上最多只能存活1天，在鋼鐵和塑料上只能存活2～3天。離開(kāi)了人體，這些病毒無(wú)法長(zhǎng)期存活。

但是關(guān)于冠狀病毒的很多信息還不清楚。賓夕法尼亞大學(xué)的蘇珊·韋斯（Susan Weiss）研究它們已有40年光景。她表示，最初，只有幾十位科學(xué)家和她有同樣的興趣。2002年嚴(yán)重急性呼吸綜合征（SARS，由SARS- CoV感染引起）暴發(fā)后，科學(xué)家的數(shù)量也只略有增加。她說(shuō)：“人們認(rèn)為我們的研究對(duì)人類(lèi)健康沒(méi)有太大的意義。但是隨著SARS-CoV-2的出現(xiàn)，沒(méi)有人再這樣想?！?/p>

需要明確的是，SARS-CoV-2不是流感病毒。它引起的疾病癥狀與流感不同，更容易傳播并導(dǎo)致死亡，屬于一個(gè)完全不同的病毒家族。其所在的冠狀病毒家族，還包括其他6個(gè)能夠感染人類(lèi)的成員，其中的4個(gè)——HCoV-OC43、HCoVHKU1、HCoV-NL63和HCoV-229E，已經(jīng)困擾了人類(lèi)一個(gè)多世紀(jì)，盡管并不嚴(yán)重，卻導(dǎo)致了1/3的普通感冒。另外2個(gè)——中東呼吸綜合征冠狀病毒（MERS- CoV）和SARS- CoV均造成嚴(yán)重得多的疾病。

為什么冠狀病毒家族的第七個(gè)成員會(huì)流行起來(lái)？

這種病毒的結(jié)構(gòu)為它的肆虐提供了一些線索。從形狀來(lái)看，它基本上是一個(gè)帶刺（棘突）的球。這些棘突識(shí)別并黏附在一種細(xì)胞表面受體血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2（ACE2），而人體細(xì)胞表面就有這樣的受體，這也是感染的第一步。哥倫比亞大學(xué)的安杰拉·拉斯穆森（Angela Rasmussen）說(shuō)：“SARS-CoV-2棘突的存在使得其能更牢固地黏附在ACE2上，這對(duì)人與人之間的傳播也至關(guān)重要?！币话銇?lái)說(shuō)，黏附越牢，結(jié)合越緊密，開(kāi)始感染所需的病毒就越少。

還有一個(gè)重要的特征：該病毒的棘突里有兩個(gè)相連的部分，當(dāng)這兩個(gè)部分分開(kāi)時(shí)，棘突就會(huì)激活，此時(shí)病毒才能進(jìn)入宿主細(xì)胞。在MERS- CoV和SARS- CoV中，這種分離很難發(fā)生。但是在SARS-CoV-2中，連接兩部分的鏈很容易被一種叫作弗林蛋白酶（Furin）的酶切斷，這種酶是由人類(lèi)細(xì)胞制造的——而且存在于很多組織中。斯克利普斯研究轉(zhuǎn)化研究所的克里斯蒂安·安德森（Kristian Andersen）說(shuō)：“在這種病毒中看到的這些不尋常的東西可能很重要?！?/p>

大多數(shù)呼吸道病毒傾向于感染上呼吸道或下呼吸道。一般來(lái)說(shuō)，上呼吸道感染較易傳播，但往往較溫和，而下呼吸道感染較難傳播，但較嚴(yán)重。SARS-CoV-2似乎同時(shí)感染了上呼吸道和下呼吸道，或許是因?yàn)樗梢岳脽o(wú)處不在的弗林蛋白酶。這種雙重感染也可以令人信服地解釋?zhuān)瑸槭裁床《究梢栽诎Y狀出現(xiàn)之前就在人群中傳播——而這一特性使它很難得到控制。不過(guò)，所有這些都還停留在假設(shè)階段，它的大部分生物學(xué)特性仍然是個(gè)謎。

盡管這種新病毒起源于動(dòng)物，但它非常容易感染人類(lèi)。已經(jīng)有研究揭示SARS-CoV-2起源于蝙蝠，然后直接或通過(guò)其他物種傳染給人類(lèi)。（目前雖在野生穿山甲身上發(fā)現(xiàn)了另一種冠狀病毒類(lèi)似于SARS-CoV-2，但這兩種病毒在其他方面都不同，所以穿山甲不太可能是新病毒的原始宿主。）當(dāng)?shù)湫偷墓跔畈《镜谝淮螌?shí)現(xiàn)飛躍時(shí)（由動(dòng)物傳染給人類(lèi)），它需要突變才能很好地識(shí)別ACE2。但是SARS-CoV-2可以在第一天開(kāi)始就做到這一點(diǎn)。馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院的馬修·弗里曼（Matthew Frieman）說(shuō)：“它已經(jīng)找到了成為人類(lèi)病毒的最佳途徑?！?/p>

這種不可思議的契合無(wú)疑會(huì)鼓勵(lì)陰謀論者：一種隨機(jī)的蝙蝠病毒恰好具有恰當(dāng)?shù)奶匦越M合，從一開(kāi)始就有效地感染人類(lèi)細(xì)胞，然后傳播到一個(gè)個(gè)毫無(wú)戒心的人身上，這種概率有多大？安德森說(shuō)：“概率非常低，但有數(shù)百萬(wàn)或數(shù)十億種的病毒。這些病毒如此普遍，以至于一些理論小概率事件還是會(huì)發(fā)生。”

自新冠肺炎大流行以來(lái)，新冠病毒的變異方式與所有其他病毒無(wú)異。但是在已經(jīng)記錄在案的100多個(gè)突變中，沒(méi)有一個(gè)上升到主導(dǎo)地位，這表明沒(méi)有一個(gè)變異是特別重要的。北卡羅來(lái)納大學(xué)的麗莎·戈蘭林斯基（Lisa Gralinski）說(shuō)：“從我們已經(jīng)看到的傳播狀況可知，這種病毒相對(duì)穩(wěn)定。這也是有原因的——病毒沒(méi)有進(jìn)化壓力就可以很好地傳播。它目前在全世界范圍的傳播能力都很強(qiáng)?！?/p>

有一個(gè)可能的例外。從新加坡新冠肺炎患者中分離到的少量SARS-CoV-2缺失了一段基因——這段基因在MERS-CoV和SARS-CoV流行后期也消失了。這一變化被認(rèn)為是降低了原病毒的毒性，但現(xiàn)在還不能確定是否適用于新冠病毒。事實(shí)上，為什么有些冠狀病毒是致命的而有些不是，原因尚不清楚。弗里曼說(shuō)：“為什么SARS- CoV或SARS-CoV-2會(huì)如此嚴(yán)重，但HCoV-OC43只會(huì)讓你流鼻涕，目前為止我們真的是一點(diǎn)也不了解?！?/p>

然而，研究人員可以初步解釋一下這種新冠病毒對(duì)感染者的影響。一旦進(jìn)入體內(nèi)，它可能會(huì)攻擊我們呼吸道上攜帶ACE2的細(xì)胞。死亡的細(xì)胞脫落，將病毒進(jìn)一步帶入體內(nèi)，向下到達(dá)肺部。隨著感染的深入，肺部會(huì)被液體堵塞，呼吸變得更加困難。（該病毒也可能會(huì)感染其他器官中攜帶ACE2的細(xì)胞。）

免疫系統(tǒng)會(huì)攻擊病毒，這就是引起炎癥和發(fā)燒的原因。但在極端情況下，免疫系統(tǒng)會(huì)崩潰，造成比實(shí)際病毒更大的損害。例如，血管可能會(huì)“打開(kāi)”，讓防御細(xì)胞到達(dá)感染部位。這本是好事，但是如果血管逐漸出現(xiàn)太多的滲漏，肺部就會(huì)充滿過(guò)多液體。這些破壞性的過(guò)度反應(yīng)被稱(chēng)為細(xì)胞因子風(fēng)暴?？v觀歷史，在1918年大流感、H5N1禽流感暴發(fā)和SARS流行期間，細(xì)胞因子風(fēng)暴正是造成很多人死亡的原因，它也可能是新冠肺炎最嚴(yán)重病例的幕后黑手。耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院的巖崎明子（Akiko Iwasaki）說(shuō)：“這些病毒需要時(shí)間來(lái)適應(yīng)人類(lèi)宿主。當(dāng)它們第一次試探人體時(shí)，免疫系統(tǒng)不知道自己該做什么，往往會(huì)引起這些反應(yīng)?！?/p>

在細(xì)胞因子風(fēng)暴中，免疫系統(tǒng)不僅會(huì)變得狂躁不安，而且還會(huì)失去控制，在沒(méi)有擊中正確目標(biāo)的情況下隨意攻擊。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，人們變得更容易感染傳染性細(xì)菌。細(xì)胞因子風(fēng)暴還會(huì)影響肺部以外的其他器官，尤其是那些已經(jīng)患有慢性疾病的人。這也許可以解釋為什么一些新冠肺炎患者最終會(huì)出現(xiàn)心臟問(wèn)題和繼發(fā)性感染等并發(fā)癥。

但是為什么有些新冠肺炎患者會(huì)病得非常嚴(yán)重，而另一些患者卻能逃過(guò)一劫，癥狀輕微或根本無(wú)癥狀呢？年齡是一個(gè)因素。老年人面臨更嚴(yán)重感染的風(fēng)險(xiǎn)，可能是因?yàn)樗麄兊拿庖呦到y(tǒng)無(wú)法形成有效的初始防御，而兒童受到嚴(yán)重感染的風(fēng)險(xiǎn)較小，因?yàn)樗麄兊拿庖呦到y(tǒng)不太可能發(fā)展成細(xì)胞因子風(fēng)暴。但是，其他因素：個(gè)人的基因、免疫系統(tǒng)的變化無(wú)常、接觸病毒的數(shù)量以及體內(nèi)的其他微生物，也可能起作用。巖崎明子說(shuō)：“即使在同一年齡段有些人也只是有輕微的癥狀，這是一個(gè)謎?！?/p>

冠狀病毒，很像流感病毒，往往盛行于冬季。在寒冷和干燥的空氣中，覆蓋在我們肺部和呼吸道變得更薄的液體表層，而棲息在這些液體表層中的毛狀物會(huì)驅(qū)逐病毒和其他外來(lái)顆粒。但寒冷干燥的空氣似乎也會(huì)減弱免疫系統(tǒng)對(duì)被困病毒的某些反應(yīng)。在炎熱潮濕的夏季，這兩種趨勢(shì)都會(huì)發(fā)生逆轉(zhuǎn)，呼吸道病毒很難立足。

不幸的是，季節(jié)可能對(duì)新冠肺炎大流行沒(méi)有實(shí)質(zhì)影響。目前，這種病毒正在全世界肆虐，其易感性很可能不受任何季節(jié)變化的影響。畢竟，這種病毒在新加坡（位于熱帶）和澳大利亞（仍處于夏季）等國(guó)家傳播得依然很快。最近的一項(xiàng)建模研究得出結(jié)論：“SARS-CoV-2可以在一年中的任何時(shí)候增殖。”戈蘭林斯基說(shuō)：“我對(duì)氣候是否會(huì)像人們希望的那樣起作用沒(méi)有多少信心，高溫可能會(huì)使疫情有所緩解，但病毒在人與人之間傳播如此容易，恐怕疫情消失還需要更關(guān)鍵因素。除非人們保持社交距離來(lái)減緩病毒的傳播，否則單單依靠夏天是救不了我們的?！?/p>

弗里曼說(shuō)：“可怕的是，我們甚至不知道每年有多少人感染了普通的冠狀病毒，我們沒(méi)有任何像流感那樣的冠狀病毒監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)；我們不知道它們?yōu)槭裁丛谙奶煜?，也不知道它們?nèi)チ四睦?；我們不知道這些病毒是如何逐年變異的。到目前為止，研究進(jìn)展緩慢。如果我們不能從這次大流行中吸取教訓(xùn)，認(rèn)識(shí)到我們需要更多地了解這些病毒，那么恐怕有朝一日悲劇還會(huì)再次上演?！?/p>

資料來(lái)源 The Atlantic