伸博官网开户:科学网武汉新型冠状病毒相关的科普介绍

admin/2019-01-21/ 分类:民生/阅读:

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日前,就武汉不明原因的病毒性肺炎疫情病原学鉴定进展问题,新华社记者采访了病原检测结果初步评估专家组组长、中国工程院院士徐建国。他表示,专家组认为,本次不明原因的病毒性肺炎病例的病原体初步判定为新型冠状病毒。本文将在这次访谈的基础上进行进一步的科普拓展。

问题一:目前,武汉不明原因的病毒性肺炎疫情病原学鉴定有什么进展?

  徐建国:截至2020年1月7日21时,实验室检出一种新型冠状病毒,获得该病毒的全基因组序列,经核酸检测方法共检出新型冠状病毒阳性结果15例,从1例阳性病人样本中分离出该病毒,电镜下呈现典型的冠状病毒形态。
专家组认为,本次不明原因的病毒性肺炎病例的病原体初步判定为新型冠状病毒。

本文拓展:发现和鉴定新病毒以及确定新病毒与疾病的关系是预防、诊断和治疗新发病毒性传染病的首要任务。传统意义上有很多用于发现新病毒的方法, 如病毒分离、核酸检验、血清学试验等,但它们都有一定的局限性。高通量测序技术突破了传统技术方法的局限,可以直接以标本中所有的遗传物质为研究对象,从而能够快速地鉴定出标本中存在的病毒。

图1 基于鸟枪法的宏转录组测序流程示意图。

(A)样本收集 (B)样本的初步处理 (C)标本核酸的提取 (D)测序文库的构建 (E)高通量测序 (F)测序序列的信息分析

问题二:本次病原学鉴定是如何组织开展的?

徐建国:组织实验室采用基因组测序、核酸检测、病毒分离等方法对病人的肺泡灌洗液、咽拭子、血液等样本进行病原学检测。

本文拓展:基因组测序一般先将样本制成匀浆并进行过滤,取上清用于RNA提取;提取的RNA在进行去除DNA和核糖体RNA后,通过体外随机引物反转录进行建库;测序在二代或三代高通量测序平台进行。测序数据经过质量控制,去除宿主基因组序列后进行拼接,此次病原学鉴定应该同时使用了二代和三代测序平台,才能短时间内获得病毒的全基因组序列(本过程需要2~3天)。

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图2 三代测序技术在读长、准确性、时间、通量、花费方面的比较

获得病毒全基因组序列后,通过设计引物进行PCR反应,可以对样本的核酸进行检测,来确定样本中是否含有该病毒的核酸(本过程1~2天即可)。肺泡灌洗液、咽拭子、血液等宿主来源并包含病毒的物质称病料,病毒分离时,传代细胞系、原代细胞是常用的分离方法,动物接种、鸡胚接种必要时也可用于病毒分离。分离成功的病毒,首选细胞培养的方式进行扩增,动物、鸡胚和组织也可用于病毒扩增培养,培养后的纯病毒可用于鉴定、分型、感染特性和致病特性等研究(该过程时间一般较长,但由于有SARS的经验,顺利的话3~5天)。

问题三:确认病原需要哪些程序?

徐建国:确认引起某流行性疾病的病原,通常要满足以下几点:(1)可疑病原须在病人中均有发现,在病人临床样本中可检测到病原核酸;(2)从病人临床样本中可成功分离到病原;(3)分离的病原感染宿主动物后可引起相同的疾病症状。而病人恢复期血清中该病原的抗体滴度有4倍升高,可帮助确定病原。

从病人中发现病原的核酸、基因组和抗体证据,短期内可以完成。病原的分离和致病性鉴定等科学研究,则需要数周时间。针对一种新发病原体的特效药物和疫苗研发可能需要数年时间来完成。

本文拓展:该新型病毒的研究目前已经完成了病原的分离,致病性鉴定及特效药物及疫苗研发等工作才刚开展。

问题四:下一步还要开展哪些工作?

徐建国:专家组认为,本次不明原因的病毒性肺炎病例的病原体初步判定为新型冠状病毒,下一步需结合病原学研究、流行病学调查和临床表现进行专家研判。

本文拓展:冠状病毒为具有包膜的单股正链RNA病毒,在系统分类上属冠状病毒科冠状病毒属,可感染人、鼠、猪、猫、犬、禽类等脊椎动物,并引发胃肠道、呼吸道和神经系统疾病。从最早发现和报道第一种冠状病毒至今,已有超过七十年的历史,但由于过去该科中的大部分成员不引起人类的严重疾病,不具重要的公共卫生学意义,因此冠状病毒的研究一直未得到足够的重视。2003年急性呼吸道综合征(SARS)的发生和流行,对人类生命健康乃至整个公共卫生安全造成了重大损失和严重威胁,有证据显示蝙蝠是可能的储存宿主。因此,有关传染源的问题成了病毒学研究领域中的一个热点,同时也使得大家对冠状病毒的危害有了重新的认识。冠状病毒通过呼吸道分泌物排出体外,经口液、喷嚏、接触传染,并通过空气飞沫传播,感染高峰在秋冬和早春。病毒对热敏感,紫外线、来苏水、0.1%过氧乙酸及1%克辽林等都可在短时间内将病毒杀死。

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