什么是冠状病毒?

冠状病毒家族的成员在自然界广泛存在，感染人类、哺乳动物和鸟类……

像所有病毒一样，冠状病毒比细菌小得多，只能用强大的电子显微镜观察。每个病毒颗粒直径约为1/万分之一毫米，类似于一个“带刺的足球”。从病毒颗粒表面突出的尖刺(或表面糖蛋白)在与病毒感染的目标细胞结合方面起着至关重要的作用。

这些尖刺嵌在一种叫做病毒包膜的油性层中。一旦病毒颗粒遇到体内的易感细胞(就人类冠状病毒而言，通常是在呼吸道中)，这些尖刺就会锁定细胞表面上称为“受体”的结构。这将病毒包膜和细胞膜结合在一起，两者融合在一起的过程类似于两个肥皂泡融合。

当这种情况发生时，病毒颗粒的内容物被释放到细胞中。这包括病毒遗传物质，它编码劫持细胞的指令，并将其转化为新型冠状病毒的生产线。每个被感染的细胞随后会产生数百个新的病毒颗粒，直到支持病毒繁殖的需求压倒它，细胞死亡。在某些情况下，免疫系统检测到感染并摧毁细胞以阻止病毒的产生。

冠状病毒的遗传物质是DNA的化学亲戚，称为RNA。与双链DNA不同，RNA是由26000到32000个基因字母组成的单链。这是流感病毒基因组长度的两倍，是脊髓灰质炎病毒长度的四倍。因此，作为一个群体，冠状病毒在RNA病毒中具有最大的基因组。

一旦冠状病毒RNA进入细胞，细胞就会被欺骗，将病毒RNA视为用于制造蛋白质的正常细胞“信使RNA”。细胞中称为核糖体的结构读取病毒的遗传信息并将其翻译成两种长病毒蛋白。这些蛋白质被称为“多蛋白”，因为它们由许多独立的小蛋白质组成，像一串香肠一样连接在一起。

病毒编码的蛋白质切割酶将这些长多蛋白切割成单独的蛋白质“香肠”，然后将它们自己组织成一个三维结构，称为复制酶转录复合物，该结构协调细胞中新病毒的后续繁殖。

复制酶转录复合体的作用之一是复制原始病毒RNA以产生新的病毒RNA基因组，以便包装在新组装的病毒颗粒中。它还产生较短的信使RNA片段，即所谓的“亚基因组”片段，这些片段被细胞的核糖体读取，以产生构建新病毒所需的病毒结构蛋白。

病毒已经进化出一种高效的过程来控制这些蛋白质的生产速度，将它们与病毒RNA的供应结合起来，所以它们只在需要的时候才会被制造出来。这确保了复制过程的最佳效率，并意味着没有任何细胞资源被浪费。

关键是，这些调控过程中的许多在RNA病毒和冠状病毒家族成员中是独特的。因此，它们是开发抗病毒药物的重要靶点。例如，参与切割病毒多蛋白的病毒蛋白酶，以及协调病毒RNA复制的复制酶转录复合体蛋白。

最后一个阶段是把所有的成分聚集在一起，组装病毒颗粒。这也发生在细胞质中，这一过程让人联想到将新制造的病毒RNA基因组与病毒蛋白外壳分子结合起来，就像把发动机放进一辆新车一样。通过这种方式，数百个病毒粒子产生并从受感染的细胞中释放出来。释放出来的一些病毒会感染邻近的细胞，加剧感染，而另一些则被释放到外部世界，感染新的宿主并传播疾病。

在SARS、中东呼吸综合征和最近的Covid-19出现之前，人类冠状病毒感染被认为是相对良性的呼吸道感染。四种不同的天然人类冠状病毒定期传播，每年冬天在百分之几的人口中引起自限性“普通感冒”症状。

与SARS、中东呼吸综合征和Covid-19 SARS- cov -2冠状病毒相关的更严重的疾病是这些病原体最近从其天然动物宿主——蝙蝠(在SARS的情况下，果子狸适应了这种疾病;在MERS病例中是骆驼，在SARS-CoV-2病例中是穿山甲)进入人类。后者的高传播性(可能是受感染个体无症状传播的结果)确保了其迅速在全球传播，并被世界卫生组织(WHO)指定为大流行。

虽然大多数感染SARS-CoV-2的人表现出相对轻微的疾病，但有10-15%的人会出现严重的呼吸窘迫，需要住院治疗。目前，由于检测方面的限制和关于受感染者比例的信息有限，很难准确确定感染的死亡率。然而，平均死亡率可能小于1%，其中70岁以上的死亡率最高。

截至4月10日，世界卫生组织报告了150万例Covid-19病例，自大流行开始以来，全球有92798人死亡。目前，由于没有疫苗，只有有限的治疗选择，大多数国家都实施了社会距离措施和检疫程序，以限制传播。在中国和韩国，大规模检测和接触者追踪等措施也取得了显著成功。但这些干预措施付出了巨大的经济代价，从长期来看，严格的封锁是不可持续的。相反，全球正在努力开发有效的疫苗和新的抗病毒药物，尽管这需要时间，甚至1-2年的时间尺度对于全面部署有效的疫苗可能是乐观的。

目前迫切需要解决的一个重要问题是，普通人群中已经感染并从SARS-CoV-2中康复的比例是多少。这将依赖于对人体成功抵抗感染时产生的抗体进行准确测试的发展。这些检测将需要大规模推广，但这些信息对于理解和预测这次大流行的可能轨迹以及设计未来最适当的控制措施至关重要。