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[学术天地]COVID-19 和流感

COVID-19 和流感


COVID-19 (新冠肺炎)大流行对全社会的生产、生活都造成了巨大的影响,人们都一致的将焦点投向了这个世界的最小成员---病毒。当前正值新冠病毒流行的高峰期又是季节性流感的高发期,两种病毒有什么异同,该如何预防?

病毒学

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基因组

新冠病毒和流感病毒都是包膜单链RNA病毒,并且都被核蛋白包裹。然而,这两种病毒的基因组在极性和分段上不同。流感病毒由 8 个单链、负股病毒 RNA 片段组成。COVID-19具有单链、非分段、正股病毒RNA。


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表面蛋白

这两种病毒都具有不同的表面蛋白,它们是感染的重要毒力因子。COVID-19被促进宿主细胞入侵的刺突(S)蛋白覆盖。S蛋白与宿主细胞受体血管紧张素转换酶2(ACE2)结合,ACE2调节血压和液体盐平衡,并由全身多个器官系统表达,包括肺、心脏、肾、肝、肠、脑和脂肪组织。结合后,COVID-19将其RNA注入感染细胞,并利用宿主细胞复制其基因组。然后,新合成的病毒粒子被释放以感染其他宿主细胞。

流感病毒依赖于2种病毒表面蛋白、血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)的协同作用来进入和离开宿主细胞。流感病毒的宿主细胞受体是唾液酸,这是一种非常普遍的糖链,附着在大多数宿主细胞的表面脂质和蛋白质以及可溶性蛋白质上。HA优先结合呼吸道上皮细胞表面的唾液酸,并介导病毒进入宿主细胞。一旦进入体内,流感病毒也会释放RNA,被复制合成新的病毒颗粒。然而,只要HA仍然与细胞表面的唾液酸结合,新合成的病毒颗粒就无法离开受感染的细胞。NA从细胞表面裂解唾液酸,释放HA,使子代病毒离开感染细胞并继续传播。

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毒株和亚型

COVID-19和流感之间的另一个重要区别是COVID-19有多种变体,流感病毒有4种不同的型(A、B、C和D)以及许多不同的亚型。2021年10月,高度传播的 Delta 变体成为美国主要的流行变体,到 2022 年 2 月,奥密克戎已超越 Delta。

对于人类,两种最重要的流感病毒型是甲型流感和乙型流感,它们都会导致每年季节性流感爆发。甲型流感病毒根据其HA和NA表面蛋白进一步分为亚型。有18种可能的HA亚型和11种NA亚型,这意味着198种组合是可能的。然而,迄今为止,在自然界中仅检测到131种亚型。

病毒进化和大流行概率

冠状病毒的刺突蛋白经历了与抗体逃逸选择一致的适应性进化。因此,COVID-19持续突变并不奇怪,S蛋白突变的新变体的出现导致传播性和/或发病率增加,这表明新型冠状病毒正在人群水平上进行选择性进化。

重要的是,即使是最具传染性的COVID-19变体,包括奥密克戎,疫苗仍具有保护作用。

尽管流感不是一种新的病原体,但流感病毒仍在不断进化,并经历着不同程度的抗原漂移和转移,这可能会使我们的免疫系统难以识别。这使得开发一种普遍有效的流感疫苗变得特别具有挑战性,并解释了新的人畜共患病流感毒株可能出现并大流行的持续潜在威胁。美国所有的大流行性流感病例都是由A型流感的人畜共患病亚型引起的,包括1918年的流感(H1N1)、2005年的禽流感(H5N1)和2009年的猪流感(H1N1)。

合并感染动力学

发表在《医学病毒学杂志》上的一项研究表明,在中国武汉首次爆发新冠肺炎期间,COVID和流感病毒的复合感染很常见,复合感染的患者健康状况不佳的风险更高。

如果这两种病毒确实在同一宿主中同时相互接触,那么其中一种病原体是否会引起病毒干扰(竞争性地抑制另一种病毒的复制)是非常重要的。由于SARS-CoV-2和流感病毒都会感染呼吸道细胞,因此它们可能不得不在共同感染期间争夺资源(包括要感染的细胞)。如前所述,每种病毒的宿主细胞受体都是独特的。唾液酸比ACE2更普遍,但S蛋白与ACE2的结合亲和力非常强。这两个因素是否有助于竞争优势是可能的,但仍不确定。

宿主免疫反应是另一个值得考虑的变量。宿主对一种病毒的免疫反应是否会使另一种病毒更难引起感染?还是已经免疫低下的宿主更容易受到二次感染?只有时间和经验才能说明问题。

传播

流感和新冠肺炎主要通过称为呼吸道飞沫的微小病毒颗粒传播,当感染者咳嗽、打喷嚏、说话或只是呼气时,这些颗粒会释放出来。附近的人可能会吸入这些飞沫,或通过身体接触(如握手或拥抱)感染,然后触摸自己的鼻子或嘴巴。

流感病毒可在体外表面保持传染性长达48小时,这意味着接触最近咳嗽、打喷嚏或被流感患者触摸的物体或表面可能会生病。有证据表明COVID-19 RNA可能会长时间存在于物体和表面,但病毒在体外的感染时间仍有待确定。

COVID-19和流感病毒都对酒精、消毒液敏感,良好的手卫生是减少传播的有效途径。

潜伏期

流感的潜伏期通常是感染后的1-4天,但新冠肺炎的潜伏期变化很大。大多数人在暴露后5天内出现症状,但据报道,潜伏期短至2天,长至14天或更长。

症状

呼吸道病毒主要感染肺部和呼吸道细胞。因此,症状和传播方式与呼吸过程密切相关。COVID-19和流感都会导致发烧、咳嗽、呼吸短促、疲劳、喉咙痛、流鼻涕、身体疼痛、呕吐和腹泻。COVID-19还导致味觉或嗅觉丧失,新冠肺炎的其他不太常见的症状和并发症仍在继续观察、报告和评估。

在严重病例中,流感和新冠肺炎都会导致肺炎、呼吸衰竭、急性呼吸窘迫综合征、败血症、心脏病发作或中风、多器官衰竭、严重炎症,甚至死亡。

尽管包括RSV、腺病毒和副流感病毒在内的大多数呼吸道病毒表现出一些症状重叠,但这并不意味着每种病毒的疾病进展、严重程度或发病机制都是相同的。流感症状通常在发病后5-7天内消失,但从新冠肺炎中恢复需要更长时间(轻度病例约2周,重度病例最多6周或更长时间)。



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