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郑州颐和医院院长赵志刚撰文:揭开德尔塔变异毒株的面纱

2021-08-09 22:46 来源:大河网

大河网讯 目前全世界的疫情都指向同一个幕后黑手,就是迄今为止传播力最强的新冠变体毒株——德尔塔(Delta)变异毒株。

8月1日,河南省疫情防控新闻发布会现场发布重要消息,本次我省疫情主要是由新冠病毒德尔塔毒株引起。据了解,从今年5月开始,广东、南京、郑州等地分别遭遇新冠病毒疫情,并且其他地区也有波及,这些幕后黑手都是德尔塔变异毒株。

那么,德尔塔变异毒株具有哪些特性?目前传播情况如何?如何防范?河南大学附属郑州颐和医院院长赵志刚通过参考学术论文、期刊杂志、新闻报道等进行了收纳整理,带领我们一起揭开德尔塔变异毒株的面纱,使我们更好地提高个人防护能力。


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揭开德尔塔变异毒株的面纱

□ 河南大学附属郑州颐和医院院长 赵志刚

德尔塔(Delta)变异毒株目前已成为全球疫情流行的最主要毒株,这一变异毒株被WHO命名为B.1.617.2,并在2021年5月31日用希腊字母δ(Delta)命名。最近,Nature(自然)及Lancet(柳叶刀)等杂志发文,科学家及官方等发布信息,报告了有关德尔塔毒株的今生今世和秘密。下面结合我自己的学习理解,进行了归纳整理,咱们一道穿越时空,看他们是怎样揭开德尔塔毒株的面纱的?

什么是变异毒株?

变异毒株的产生是病毒自我复制过程中发生突变的结果。病毒一生中会不断复制自己,期间经常会发生突变,产生变异毒株,复制越多,感染人数越多,发生突变的几率和出现变异的数量越大。

据专家描述,德尔塔(Delta)变异株属于新冠病毒,它是新冠病毒的升级版,新冠病毒变异毒株的基因序列上出现了23个突变,而普通新冠病毒是指最原始的新冠病毒。

变异毒株主要有哪些?

德尔塔病毒是众多突变中的一种,突变家族中还包含在英国占主导的阿尔法(Alpha)变体,以及首先在巴西占主导的伽马(Gamma)变体。病毒的突变是为了让自己更加具备适应性。德尔塔突变走上了更具传染性的那条路。

德尔塔变异毒株有什么特征?

德尔塔变异毒株的三大特点

一是传播力更强,是以往新冠病毒的1倍。没有任何干扰的情况下,新冠病毒1个感染者能传播2-3个人,而现在的德尔塔能传播5-8个人,这只是一代病例就能传这么多。二是病毒载量高,高到原始毒株的1260倍,据专家报告,最短14秒就能让你感染。三是可能存在免疫逃逸。

潜伏期更短,或者叫代间间隔更短,感染后24小时就能发病,这也就意味着在相同时间内能够传播更多代。

据现有数据,德尔塔毒株对公共健康的威胁更大:传播率比阿尔法变种高约60%,阿尔法的传播率比新冠病毒原始毒株高50%,原因在于新冠病毒表面的蛋白结构发生的变化。

德尔塔变异毒株的分子生物学及蛋白层面的面纱是什么?

科学家认为,新冠病毒有一个豪华的“糖衣”,被称为聚糖(Glycan),它包裹着新冠病毒表面的标志性尖峰蛋白(Spike-protein,也称S蛋白)。

许多病毒都有糖类覆盖其外部蛋白质,它们像“披着羊皮的狼”一样将病毒在人类免疫系统中伪装。

德尔塔毒株从蛋白质顶部伸出来的裸露的、未包被的环是受体结合域(RBD),是与人体细胞受体结合的三个尖峰部分之一。

病毒和人体内受体结合的区域结合后,病毒进入人体,首先会寻找人体内的受体,病毒蛋白和受体之间的关系类似“锁”和“钥匙”,二者结合配对后,感染过程随即发生。受体结合域是病毒蛋白最先接触人体细胞的地方,任何让病毒更容易进入细胞内的变异都会让它更具优势。

德尔塔毒株感染人体细胞的物质结构是什么?

科学家们发现德尔塔毒株具备关键的适应性,这些适应性可以帮助病毒以惊人的力量“捕捉”人体细胞,并在细胞中隐藏自己。当病毒离开细胞时,新冠病毒执行了一个关键的处理步骤——准备更多的感染颗粒,去感染更多的人类细胞,这是使该病毒能够如此迅速传播的原因。

每个病毒颗粒的外表面都有24-40个杂乱无章的尖峰蛋白,这是病毒与人类细胞融合的关键。新冠病毒的尖峰是非常灵活的,在三个点上存在锚点。这使得尖峰蛋白可以翻来覆去地摇摆和旋转,这可能让它们更容易触碰人体细胞表面,并让多个锚点与人体细胞结合。

新冠肺炎暴发的早期,研究人员曾证实新冠病毒尖峰蛋白的受体结合域附着在一种被称为ACE2受体蛋白质上,该受体大量存在于人类咽喉和肺部细胞的外部,ACE2受体和受体结合域就是那对“锁”和“钥匙”。

新冠病毒的变异往往在尖峰蛋白的S1亚基上发生突变,该亚基承载着受体结合域,负责与ACE2受体结合,其中,第二个尖峰亚单位S2,促使病毒与宿主细胞的膜融合。

正在世界各地传播的德尔塔变体在S1亚单位中发生了多个突变(结合域中的三个突变),这些突变似乎提高了其与ACE2结合以及逃避免疫系统的能力。

德尔塔毒株究竟是怎样感染人体的?

经过突变,德尔塔拥有了更强的“穿透”和结合力,接下来,它开始大刀阔斧的进军人体细胞。一旦病毒尖峰与ACE2受体结合,宿主细胞表面的其他蛋白质就会启动一个过程,导致病毒和细胞膜的合并。

新冠病毒更“有效”地利用了Ⅱ型跨膜丝氨酸蛋白酶(typeⅡTMPRSS2),TMPRSS2在呼吸道细胞外部大量存在,以此迫使病毒膜和细胞膜融合在一起。

随后,病毒将其基因组直接射入细胞。目前已知的是,病毒将RNA基因组射入细胞后,细胞质中的核糖体会将两段病毒RNA翻译成长串的氨基酸,长串的氨基酸被剪成16种蛋白质(其中包括许多参与RNA合成的蛋白质)。随后,更多的RNA被生成,共包含26种已知的病毒蛋白编码,例如,用于制造新病毒颗粒的结构性蛋白(如尖峰蛋白)以及其他附属蛋白。

通过这种方式,病毒开始产生用于自身复制的信使RNA(mRNA)副本,但它需要细胞内部的核糖体将这些mRNA翻译成蛋白质。

最后,病毒关闭了细胞的警报系统,让免疫系统无法捕捉感染人体的蛋白质。这让新冠病毒的感染速度十分迅速,它有一种独特的能力,可以阻止我们的免疫系统在最初阶段识别、对抗感染。

德尔塔变异毒株的今生今世怎样?

下面把德尔塔变异株的主要信息及在我国的一些传播情况概述一下:

德尔塔(Delta)是新冠病毒变异毒株,最早于2020年10月在印度发现,它的祖宗仍是原始的新冠病毒。

今年4月WHO将其列为“待观察变种”(variant of interest),5月11日,德尔塔变异株被列为“需关切变种”(variant of concern)。与此前最早发现英国大范围流行的阿尔法变异株(Alpha, B.1.1.7)等其它3种变异株同源此类。

2021年5月世卫组织将最早在印度发现的新冠病毒变异毒株β.1.167.2命名为德尔塔(Delta)变体。该变体被调定为印度第二波疫情的驱动因素之一。

2021年6月报道德尔塔变体进一步变异衍生出德尔塔+或Ay.1变体。

2021年7月2日WHO举行新冠肺炎例行发布会,WHO总干事谭德塞表示,德尔塔变异株正在很多国家成为主要流行毒株。德尔塔变异株已在至少98个国家和地区出现,且在继续变异和进化。

据悉,2021年6月21日,WHO紧急项目技术主管玛丽亚·范·科霍夫表示,最早在印度发现的新冠病毒变异毒株德尔塔目前已传播92个国家。德尔塔毒株不仅是目前已被世卫组织标记为“需要关注”的新冠变异病毒之一,而且正在成为全球新冠疫情中的主要流行毒株。

2021年6月23日,根据总部在瑞典的欧洲疾控中心(ECDC)的数据,在印度首次发现的德尔塔变异毒株可能在未来的几个月,占欧盟所有新增新冠病例的90%。欧洲疾控中心主任阿蒙表示,德尔塔变异毒株比其他毒株更具传染性,估计它在8月底占新病例的90%。

2021年6月25日钟南山院士在接受记者采访时表示,德尔塔病毒在身体中的潜伏期比较短,两三天就会发病,甚至有些24小时就发病,有的德尔塔10天之内有五代传播。

2021年6月25日,WHO指出全国有92个国家和地区已检测到德尔塔毒株最具传染性的变种,已经至少有85个国家和地区出现,且正在未接种疫苗的人群中迅速传播。

2021年7月2日WHO举行新冠肺炎例行发布会,WHO总干事谭德塞表示,德尔塔变异株已至少98个国家和地区出现且在继续变异和进化。

2021年7月7日,WHO紧急项目技术主管玛丽亚·范·科霍夫表示新冠病毒变异株在全球多国出现,其中德尔塔变异株已在全球多国出现,其中德尔塔变异株已传播至104个国家和地区,一些国家出现了多种变异株。

2021年7月29日,WHO表示该变种病毒已传播132个国家和地区。

在中国,据官方发布:2021年6月20日下午,深圳疫情防控新闻发布会宣布截至19日,6月10日抵深的CA868国际航班报告阳性病例38例,其中有3例高度同源,均为德尔塔变异株。

2021年6月21日,瑞丽本轮疫情溯源:与相邻境外流行的德尔塔变异株高度同源。

2021年7月22日,山东省卫生健康委微信公众号“健康山东”消息:山东省疾病预防控制中心对济南市报告的1例无症状感染者样本进行全基因测序分析,确认该感染者携带的新冠病毒基因组序列为德尔塔变异毒株。

2021年7月27日,南京市举行第七场新冠肺炎疫情防控新闻发布会,从完成的病例来看,目前引起南京疫情的毒株是德尔塔毒株。

2021年8月4日,上海市召开新闻发布会介绍,上海一确诊病例感染病毒属德尔塔变异株。

据发布,8月1日下午,在河南省疫情防控新闻发布会现场,河南省疫情防控指挥部办公室综合组副组长,省疾控中心负责人表示,省疾控中心有序开展病毒测序,关于近期境外输入病例毒株进行比对分析,从目前结果来看,郑州本次疫情主要是由新冠病毒德尔塔毒株引起。

德尔塔变异毒株与原始新冠病毒感染患者的临床表现有区别吗?

新冠肺炎:主要表现发热、咽喉痛、嗅觉和味觉失灵等。

德尔塔:很少发热,其他症状很轻微。新的症状:流鼻涕、眼睛发红或结膜炎,皮肤红疹或皮痒。严重腹泻、腹痛、口鼻出血、甚至精神混乱等。新冠病毒的变异株传播力强,病毒载量高,致病性强。对身体的适应力增强。据悉,广州本土疫情:转为重型、危重型比例比以前高,时间提前,核酸转阴需要时间延长。

病毒对宿主的选择性怎样?

根据病毒寄生的生物体的不同分为植物病毒、动物病毒和细菌病毒。专门寄生在植物细胞内的病毒叫作植物病毒,如烟草花叶病毒;寄生在动物和人体细胞内的病毒叫动物病毒,如流感病毒、新冠病毒;专门寄生在细菌内的病毒叫作细菌病毒(也叫噬菌体),如大肠杆菌噬菌体。这取决于病毒能不能在物种体内完成进化,产生新一代的病毒。

病毒本身只有一个核酸长链和蛋白质外壳,它要完成自己遗传信息的复制、转录和转译过程,都要在宿主细胞中进行,这就需要宿主细胞能够提供它所需要的物质和能量,否则病毒就不能完成复制,也就不能发生感染。

病毒感染宿主先要躲避宿主的免疫系统这一关吗?

即使宿主恰好适合作为新冠病毒的宿主,病毒还必须经过宿主免疫系统这一关。一旦有外界物质侵入,宿主的免疫系统就会产生免疫应答,如果被免疫系统识别为入侵者,免疫系统就会将它消灭掉。因此,只有能够逃避宿主免疫系统识别的病毒,才可以对宿主造成感染。

务必注射疫苗促使自身免疫系统对新冠病毒产生免疫应答,保健好自己的身体健康,才能提高自身的免疫能力。

广泛传播的直接原因是什么?

新冠病毒在人类中得到广泛传播,这还归咎于人类的群居生活。人类作为社会化最高的出现,彼此间联系非常紧密,科技进步增加了人们之间的接触可能,缩短了人与人之间的距离,聚聚散散、忙忙碌碌,为病毒的传播创造了条件。

为了有效防治病毒,在现在这个紧要关头,我们务必减少不必要的聚集性活动,减少病毒传播的可能性。


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我们应该怎么办?

1.注意个人卫生和防护,外出佩戴口罩,勤洗手,规范洗手。

2.建议不聚集、不扎堆。

病毒唯一能保护它的是薄薄的脂肪外层,这也就是为什么任何肥皂或清洁剂都是最好的预防方法,因为泡沫会损伤脂肪,洗手时摩擦20秒钟或更长时间,才能产生大量泡沫。通过溶解脂肪层,蛋白质分子会自行分散并分解。

酒精或酒精含量超过65%的任何混合物均可溶解脂肪。

任何含有1份漂白剂和5份水的混合物都可以直接溶解蛋白质。

在任何物体上照射紫外线,均会分解病毒蛋白。

空间越狭窄,病毒的浓度就越高;开放或自然通风的空间,病毒就越少。

洗手时,务必用大量的水清洗,因为分子会藏在皮肤缝隙间,洗完后则要保持手部干爽。同时指甲也要剪短,可避免病毒藏在里面。

3.平时多开窗通风,保持室内空气流通,少去通风差、人员密集的地方。

4.要观察自己的症状,早发现,早隔离,早治疗。

5.积极接种疫苗,多国专家学者表示,疫苗对德尔塔毒株仍然是有效的。

应对德尔塔变异毒株有特效药吗?

开辟治疗德尔塔变异毒株感染的特效药这条路并不平坦。广谱抗生素可用于治疗多种细菌感染,但对一种病毒有效的药物很少对其他病毒也有效。

新冠肺炎流行初期,被誉为“人民的希望”最初开发用于治疗丙肝的瑞德西韦曾被建议用于治疗新冠病毒,但临床试验显示,它对新冠病毒的效果有限。

科学家们试图寻找感染过程中存在的通用机制,利用药物阻断病毒感染过程以此为基础开发药物。在新冠病毒的传染过程中,蛋白酶TMPRSS2 起到了关键性作用,因此蛋白酶抑制剂可能是一种有前景的治疗方式,通过防止病毒利用TMPRSS2或其它蛋白酶进入宿主细胞,来达到抑制病毒的效果。一种在日本被批准用于治疗胰腺炎的TMPRSS2抑制剂甲磺酸卡莫司已经成功阻止了病毒进入肺细胞,据悉,但该药物在初始临床试验中并未改善患者的预后。

哥廷根德国灵长类动物中心感染生物学专家称“我们应该在一开始就利用广谱抗病毒药物如蛋白酶抑制剂来对抗新变种的再次爆发”。


责任编辑:王晓颖