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追查冠状病毒

2003-05-26 12:44 2003年第16期
病原体分离实验从2月2日开始。“样本空运到实验室的当天,我们就把研磨后的肺标本切片提取液分别注入小鼠的大脑、鸡胚和体外培养的细胞中。”“鼠、鸡胚、细胞”是三种不同的病毒培植体,秦鄂德解释说:“因为从广州取到的两例肺组织标本时间都比较长,病毒含量已经不是很大,也可能变质,因此我们需要移植活体,重新分离。”

在香港大学,约瀚•尼科尔斯也在对非典型肺炎病毒细胞做仔细的研究

“它中间是圆形,四周有灰色的阴影,最外围是一个个紧挨着的突起部分。”2月9日晚上8点32分,军事医学科学院微生物流行病研究所秦鄂德教授把这个从非典型肺炎死亡病人的肺部切片中分离出的病毒观察记录在他的研究日记上。4月14日,秦鄂德在国家“BL-3”实验室的门口向记者描述他当时在电镜下清晰看到的一切,他形容这种病毒的样子“有点像‘自由女神’头顶的帽子”,“我们把它称作‘日冕病毒’或者‘冠状病毒’。一天后,我们研究组的人基本上确认它是这次非典型肺炎的病原体。”这是中国科学家首次在实验室的实验体组织标本中看到大面积的冠状病毒群。

病原体分离实验从2月2日开始。“样本空运到实验室的当天,我们就把研磨后的肺标本切片提取液分别注入小鼠的大脑、鸡胚和体外培养的细胞中。”“鼠、鸡胚、细胞”是三种不同的病毒培植体,秦鄂德解释说:“因为从广州取到的两例肺组织标本时间都比较长,病毒含量已经不是很大,也可能变质,因此我们需要移植活体,重新分离。”

30个小时后,除鸡胚外,秦鄂德观察到了其他两个病原培植体已经发生了变化:“接种病毒的10只老鼠中有8只都出现致病反应,其中2只已死亡。”细胞的病变同样显著,“电镜下的细胞出现了病变的网状结构”。秦告诉记者,由于是第一次接种,各种变化都还没有表现出一定的规律性,“接下来的几天,我们要不断地把致病小鼠的肺切片提取液再去感染更多的小鼠和细胞,以获得更稳定的病原体。”——7天后,秦鄂德终于在电镜中看到了他期待看到的“冠状病毒”。

没有当即公开研究结果的原因,微生物流行病研究所主任祝庆余说:“是因为我们只是看到了很多的冠状病毒,还并不能意味着它就是非典型肺炎的病原体,这需要有更具说服力的证据。”而秦鄂德告诉记者他当时的疑问是,“冠状病毒并非全新的稀罕病毒,但现有从人类身体上发现的所有三种冠状病毒,都只会引致普通感冒、轻微咳嗽和发烧,绝少能引起肺炎并发症死亡,这些都和非典型性肺炎的高传染性和致死性是迥然不同的,如果它是病原,那这又如何解释?”

一个多月后,秦鄂德继续寻找佐证的实验同时回答了他的这个问题。“我们采集了30份非典型肺炎病人的血清,利用‘免疫荧光法’将分离病毒与这30份血清进行血清学检测,结果有23份反应呈阳性,这直接说明了冠状病毒与‘非典’病原有最密切的关系。而紧接着反转录PCR方法进行病毒的DNA序列测定显示,我们分离出的病原体与已知冠状病毒基因同源性达到64%,那么还有36%的不同是因为什么呢?这在基本确认非典型肺炎的病原体的同时,还说明这次的冠状病毒是基因变异后的全新品种。”“可能是第四种日冕病毒”。

4月初因为病原体的初步确定,“更准确、更科学、更负责任”的预防方法由科学家们向公众建议,祝庆余说:“根据这种冠状病毒侵入人体的特点,我们建议公众要勤洗手,这可能比戴口罩要更重要。因为这种病毒能在空气中存活4到5个小时,手会成为它们的依附体,而手又经常接触眼、口等身体部位,这些黏膜组织的外壳蛋白会成迷冠状病毒与人体细胞相结合的受体,进而成为病毒进入人体的通道。”

而这种基因的变化究竟又是如何发生?祝庆余和秦鄂德的研究小组最近几天开始了对冠状病毒进一步追根溯源。在4月11日的一次简单过夜实验中,研究小组通过替代一个基因将他们在2月份分离出的对鼠致命的冠状病毒转化为感染猫细胞的病毒,这个结果支持了秦鄂德“非典型肺炎的病原体可能是在动物和人类病毒相遇时,发生基因交换时而产生”的推断。

秦鄂德告诉记者这个新的发现,“我们将分离出的冠状病毒导入猫冠状病毒的一个基因片段,这个基因编码一种外壳蛋白可以识别并帮助穿透猫细胞”。“几小时后,小鼠冠状病毒的一些病毒粒子的外壳蛋白基因变成了猫的外壳基因,因而可以感染猫细胞了,这证明了冠状病毒以这种方式改组基因能力实在不同寻常。”秦认为,冠状病毒通过基因改变能够轻易地改变感染宿主,非典型肺炎(SARS)病毒也很可能是现有动物交换感染给人类后突变成的一种更致命的形式。

接下来军事医学院这个研究小组要做的工作是建立一个“动物实验模型”,为冠状病毒的最终确认提供结论性证据,完成病毒遗传序列测序的全部实验,到时候将真正弄清病原体的来龙去脉,不过这还“有待时日”。

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