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极其微小的病毒(病毒实际上是很小的无生命的)

2023-08-07 23:15:12TONY杂谈75

病毒(英语:virus,中文旧称“滤过性病毒”)。

它是由一个核酸分子(DNA或RNA)与蛋白质构成的非细胞形态,为类生物,无法自行表现出生命现象,靠寄生生活的介于生命体及非生命体之间的有机物种,它既不是生物亦不是非生物,目前不把它归于五界(原核生物、原生生物、真菌、植物和动物)之中。它是由一个保护性外壳包裹的一段DNA或者RNA,借由感染的机制,这些简单的有机体可以利用宿主的细胞系统进行自我复制,但无法独立生长和复制。病毒可以感染几乎所有具有细胞结构的生命体。第一个已知的病毒是烟草花叶病毒,由马丁乌斯·贝杰林克于1899年发现并命名,迄今已有超过5000种类型的病毒得到鉴定。研究病毒的科学称为病毒学,是微生物学的一个分支。

埃博拉病毒病(又名:埃博拉出血热;通称:埃博拉;英语:Ebola Hemorrhagic Fever)。

是一种由埃博拉病毒引起,多出现于灵长动物身上的人畜共患传染病,因在埃博拉河附近发现,因此得名。罹患[lí huàn]此病的人会在2天至3周内陆续出现发烧、头痛、肌肉疼痛、呕吐、腹泻以及出疹等症状。病情之后会进一步恶化为肝衰竭、肾衰竭,步入此阶段,病人或会出现体内、体外出血现象,并可能在首个症状出现后的6至16天内因血容量过低或多重器官衰竭而死亡。

埃博拉

果蝠(蝙蝠的一种)被认为是埃博拉病原体的天然宿主,能在自身不受影响的状况下将之散播。

病症与症状

埃博拉出血热的潜伏期(感染与发病的时间差)为2-21天不等,但多数为4-10天。一项近期发表的数学模型评估推算,约有5%的病人为多于3周。

罹患[lí huàn]此病的早期症状与普通感冒大同小异,且为突发性。初期症状为:疲倦、乏力、食欲不振、发烧,以及肌肉、关节、咽喉和头部疼痛。患者体温往往超越38.3℃(101℉)。腹泻、呕吐、腹痛、呼吸困难、胸痛、水肿、意识下降、肝与肾衰竭亦会随之而来。除此,约有五成的病患者会在发病后的5-7天内起斑丘疹。

到了后期,一些病人开始出现体内、外出血的现象(多始于第一个病症出现后的5-7天内);所有患者均有凝血障碍。出血位置通常为黏膜处(主要为消化道、鼻腔和牙龈)及针管的穿刺点。这还会导致红眼、吐血、咳血及便血。流血处若伸延至皮肤的话,则会引起瘀点、瘀斑、紫斑和血肿(尤其是针刺处附近)。可是,大量出血的情况实属罕见,亦只发生在消化道。

若病人能成功抵抗病毒,就会在病发后的7-14天内逐步康复;否则会在6-16天内逝世,死因多为血容量过低或多重器官衰竭。宏观而言,出血表示了患者的病情较差,因失血过多而死的机会颇高。死者在临终前均会陷入昏迷状态。生还者则会产生至少10年有效的天然抗体,但暂不清楚此是否足以抵挡后继感染。

预防和措施

避免接触患者及带病尸体的血液与分泌物、及早隔离及观察带病者、具备完善的疾病通报机制为基本的防疫条件。

马尔堡病毒(英语:Marburg virus)。

其与埃博拉病毒相近,为人畜共患传染病。罹患此病的人会出现发高烧、腹泻、呕吐及出血的现象。病毒来源不明。马尔堡病毒可以透过体液(包括血液及唾液)、排泄物及呕吐物传播,并曾造成间歇性的爆发。目前没有任何疫苗或医治的方法。马尔堡病毒结构为典型的丝状病毒,形似丝线,直径通常一样,但长度介于800至14,000纳米(nm),通常感染力最强时长度约为790 nm。病毒物质由七种已知蛋白质组成。马尔堡病毒结构与埃博拉几乎一样,但两者的抗原反应不一。换言之,两者在引致感染者体内产生的抗体不同。马尔堡病毒是第一种人类发现的丝状病毒。

马尔堡

马尔堡出血热初期的病征与其他传染病如疟疾、伤寒相似,因此有时断症困难,特别是零星出现时。

马尔堡病毒的潜伏期为3至9天。发病特征是突然出现的发烧,头痛,肌肉痛。一星期内,皮肤出现红疹,然后有呕吐、胸及腹痛,及腹泻。之后病者可能出现黄疸,神志不清,肝衰竭,严重出血。患者复原过程十分漫长,并且经常出现阴囊收缩、复发肝炎、脊髓炎、眼睛、腮腺(又称耳下腺)感染等等后遗症。不同地区的医疗设备及救治对生还率影响很大,部分发达国家出现时死亡率只有25%,发展中国家中的个别个案死亡率可高达100%。

一般相信病毒是透过与染病的人畜紧密接触,通过体液传播。日常接触相信不会传染。病患者危急时,体内的病毒传染力最强。部分非洲地区的殓葬风俗应该是导致疾病传播的原因之一。

不少研究机构正尝试研制对抗马尔堡药物及疫苗。2004年美国的研究人员已发现豚鼠注入不活跃的病毒后不会被感染。

亨尼巴病毒属(学名:Henipavirus)。

亨尼巴病毒属于一种核糖核酸病毒的属,被归类在副黏液病毒科单股反链病毒目,目前已知有五种病毒。结构与同科的副黏病毒(如仙台病毒SeV)、麻疹病毒(MeV)类似,与呼吸道合胞病毒(RSV)、偏肺病毒(MPV)和腮腺炎病毒(MuV)稍有不同。基因组表达的蛋白主要有N(核蛋白)、P(磷蛋白)、M(基质蛋白)、F(融合蛋白)、H(即糖蛋白G)、L(RNA依赖的RNA聚合酶),此外,P的基因框内可以通过内部翻译位点和特殊转录可以产生不同的多肽,包括V和C。病毒表面为G和F蛋白,脂质双分子层下有基质蛋白M,内部的病毒基因组由负链RNA(-ssRNA),上面包裹着N、P和L。G蛋白介导病毒与细胞受体结合(黏附),F蛋白介导病毒脂质膜与细胞膜的融合,从而释放病毒基因组进入细胞质。这种病毒会引发立百脑炎,也会造成人类和其他动物(尤其以猪只为主)交叉感染,严重的可引致死亡,致死率达40%。

亨德拉

通常是由狐蝠科狐蝠属及小蝙蝠携带而传播,被归在长基因组,宿主范围广泛,而且近期多以能够引起人畜共通传染病感染的病原体出现,使家畜与人类患病甚至致死。

严重急性呼吸道综合征(英语:Severe Acute Respiratory Syndrome,缩写为SARS)。

SARS病毒属于冠状病毒科(coronavirus),病毒粒子多呈圆形,有囊膜,外周有冠状排列的纤突,分布于细胞浆中,呈圆形,病毒直径在80~120nm之间。病毒颗粒主要分布在胞浆的内质网池、胞浆空泡内和细胞外,多聚集成堆。感染病毒的细胞可见内质网扩张,线粒体肿胀、嵴溶解,细胞核染色质凝聚,边集。

SARS

2002年,该病在中华人民共和国广东顺德首发,并扩散至东南亚乃至全球,称为SARS事件。

严重急性呼吸道综合征由世界卫生组织的意大利医生卡尔娄·武尔班尼发现。他在越南研究该病毒时受到了感染,其后于2003年3月在泰国不治殉职。研究指出,该病是由严重急性呼吸道综合征冠状病毒引起的,传播途径包括由已被感染者所咳出的飞沫传染,而整个传染过程主要透过人与人近距离的接触。此病平均导致7%至15%的患者死亡。世界卫生组织警告,该病死亡率在未来有可能达到15%。不同年龄段中,24岁和以下人群死亡率为1%,25到44岁死亡率为6%,45到64岁死亡率15%,65岁以上的死亡率则为55%。

严重急性呼吸道综合征冠状病毒2型(英语:Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,缩写SARS-CoV-2),前称2019新型冠状病毒(2019-nCoV),简称新冠病毒。

新型冠状病毒是一种具有包膜的、不分节段的正链单股RNA病毒,颗粒呈圆形或椭圆形,直径约60~140nm,属于网巢病毒目冠状病毒科乙型冠状病毒属。此病毒每组基因组长度约三万个核苷酸左右,基因序列显示SARS-CoV-2属于乙型冠状病毒属谱系β(Betacoronavirus Lineage β, Sarbecovirus)进化树中分支较长的一种病毒,与中华菊头蝠中发现的冠状病毒相似,例如MERS-CoV或SARS-CoV。

2020年1月27日,中国疾病预防控制中心分离出第一株新型冠状病毒。在生物体外培养的状况下培养期约需6天。由中国疾控中心领衔的一项基因研究显示,新型冠状病毒于已有的类SARS病毒变种(序列:bat-SL-CoVZC45, MG772933.1)有86%的相似性。其他研究则进一步对比了其余同属的病毒基因,认为新型冠状病毒和SARS及类SARS病毒变种共享源头为HKU9-1。基于Nankai CDS编码区的一项初步研究也显示,新型冠状病毒倾向于和SARS同源于中华菊头蝠。另一项研究指出,新型冠状病毒和类SARS的CoVZC45及CoVZXC21可以达到89%的序列同一性,后两者的基因都采集自浙江舟山,无除中华菊头蝠外的来源。通过观察,13个新型冠状病毒样本中有9种基因分型,集中存在可变翻译。对SARS-CoV-2S蛋白的介导受体结合区和膜融合区分别进行基因测序后发现,与CoVZC45和CoVZXC21的膜融合区相比有93%的同源性,介导受体结合区则只有68%的同源性。在同源建模分析中,SARS-CoV-2和SARS-CoV都在RBD中留有50个保守氨基酸,两者RBD的外部子结构十分相似。

有研究利用了新型冠状病毒WIV04的基因序列与另一类SARS变种BatCoV RaTG13进行对比,发现两者相似度有96%。作者利用RaTG13和SL-CoV ZC45为对照组,基本确认新型冠状病毒同SARS一样利用自己RBD的S1蛋白与人体ACE2进行结合。在对其他冠状病毒的对比中,新型冠状病毒的RBD被认为介于无法和ACE2受体结合的HKU3-4和自由结合能最强的rSHC014之间,但弱于SARS-CoV。针对新型冠状病毒和RaTG13的深入对比发现,由于两者的ORF1a、ORF1b以及接近一半的RBD域有极高的同一性,NCoV和RaTG13在β属CoV中可以独立再被分类为一谱系。这一研究指出,尽管RaTG13的变异难以造成2019年爆发的疫情,但支持新型冠状病毒来源于蝙蝠的说法,且非嵌入产物。

对冠状病毒谱系α中的OC43和HKU1的一项研究表明,尽管进化枝和其有限的宿主导性相符,在多重进化下,人类冠状病毒的血球凝集素酯酶蛋白中的凝集素域几乎全部被删除,相反在动物冠状病毒中这一蛋白域得到保留。在如丙型流感中,血球凝集素酯酶蛋白有受体结合的作用,但它在冠状病毒中为受体破坏酶。因此,凝集素作用的缺失会增强病毒对人体结合的亲和力,也被认为是适应人类呼吸道唾液糖蛋白并成功在呼吸道上皮细胞内进行复制的进化机制。

预防措施

现今对新型冠状病毒没有有效的疫苗,也没有针对这一病毒性肺炎的特效药。因此,中国、美国疾控中心及世界卫生组织等相关机构的广泛共识是主动采取预防措施,避免主动或被动暴露在病毒环境中。预防方式包含确实执行手部卫生,且避免在未洗手的状况下接触口、鼻、眼等部位。避免前往疫区或与患病者密切接触,并保持居住环境的清洁卫生。拥有初期临床症状的患者,应当佩戴符合标准的口罩以减小传染他人的几率,并进行隔离观察。Nature上发表的一项实验表明,在无口罩的环境下,喷嚏等飞沫传播方式呈现多阶段性湍流,且多数微小的液滴难以沉降。有建议提出,医疗工作者在对疑似及确诊病例进行诊疗时,应当穿戴护目镜等额外防护措施。

确诊方式

对感染新型冠状病毒的疑似病例进行确诊必须采集相关样本,实时荧光RT-PCR检测新型冠状病毒核酸阳性者可以确诊。在对呼吸道样本或血液样本进行病毒基因测序后,若与已知的新型冠状病毒高度同源,即为确诊病例。若无法透过RT-PCR确诊,则临床上疑似病例须结合流行病学接触史和临床特点综合分析。

针对RNA病毒,北京大学和清华大学的研究者联合发表了一种新型确认病人感染新型冠状病毒的测序手段SHERRY。这种手段通过基于Tn5转座酶的转录组测序,相比传统的smart-seq2技术有更好的效率,减少了样本的需求量。新型冠状病毒是SHERRY首次在临床上进行应用的对象。

治疗方法

2020年1月26日,中国科学院上海药物研究所与上海科技大学的团队列出30种可能对病毒有效的药物,其中包括蛋白酶抑制剂因地那韦、沙奎那韦、洛匹那韦等抗病毒药物。

由于对病毒无有效的针对性治疗方式,在临床实践中以维持患者生命指标为目标进行支持性治疗。由中国官方更新的诊疗方案中,除给氧等常规治疗方式外,还可以利用雾化α-干扰素、洛匹那韦、利巴韦林等药物抑制病症加重。对病情危重,有严重呼吸窘迫症状的病人,ECMO等体外生命维持治疗可临床适用。

2020年1月31日,中科院上海药物研究所发布消息称,双黄连口服液在体外实验中可以抑制新型冠状病毒,但其疗效还需临床研究进一步证实。

有新的病例报告称,及时利用抗生素预防进一步感染对免疫能力低下的患者有积极作用,加强免疫支持治疗可以有效减少相关并发症及死亡率。报告建议,对重症病人可利用静脉内免疫球蛋白增强抵抗力,并使用类固醇来缩短治疗时间。中华人民共和国国家卫健委在试行第四版的诊疗方案中,提出利用针对免疫性疾病的药物,针对病毒的这一特性缓解病患病情。

一种新型实验性广谱抗病毒药物瑞德西韦被认为可以有效抑制呼吸道上皮细胞中SARS和MERS病毒的复制。据2020年的一项研究显示,瑞德西韦和干扰素IFNb1-b的联合用药对MERS有显著疗效。尽管这一药物还在针对埃博拉病毒的三期临床试验中,有猜测认为它是现今对新型冠状病毒最理想的药物。美国被确诊的第一例新型冠状病毒患者在进入重症状态后,医师对他使用了瑞德西韦,经观察发现呼吸困难的症状有显著改善,不再需要吸氧治疗。但是药物的研发公司和这一病例的主治医师都表示,这一药物还未被证明其有效性和安全性,需要进一步的临床研究。

防护措施

请参考:https://zhuanlan.zhihu.com/p/104305531

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