中國科學家讓我們對戰勝武漢冠狀病毒擁有信心
文章來源: 雅美之途2020-01-23 15:38:56

石正麗研究員

這次中國科學界立了大功,他們在如此短的時間內確定了病原體和全基因序列,為在世界範圍內控製武漢冠狀病毒的疫情貢獻巨大。與非典時期的束手無策絕然不同,這些成就受到包括日本病毒學家在內的世界同行的尊重。

中國科學院武漢病毒所石正麗研究員發表最新論文,在一個公開的網站上。祝賀她的團隊,在非典病毒的傑出表現後又有重要貢獻。

讓我談點論文的要點:她們參與發現了武漢冠狀病毒,並做了深入的病毒學研究,為武漢扳回一城,雖然全序列在上海之後。武漢冠狀病毒與非典病毒的核酸同源性大約80%,武漢冠狀病毒與蝙蝠中的病毒具有高達96%的同源性,蝙蝠是非典病毒的宿主之一。另一個突破性的發現是, 武漢冠狀病毒利用ACE2膜受體進入培養的腫瘤細胞中,而非典病毒正是通過ACE2膜受體進入細胞的。原代細胞標本的感染實驗現在做起來太難,但是這些體外實驗可以讓我們思考病毒進入肺上皮細胞的情形,這會對藥物設計與治療產生深刻的影響。這裏要強調的是,沒有她實驗室以前的深厚積累,根本不可能在如此短時間內找到武漢病毒的受體。所以沒有必要為了爭時尚雜誌,天天想著搶別人的熱門課題。那是米蘭時裝設計師的目標,不是科學家的追求。

在美國行醫的同濟校友前段時間也想到了ACE2,並且給出治療建議:“我通過檢索以往SARS的研究成果,昨天就提出有可能的話要用ACE2 阻斷劑。另外,TGF-beta/Smad pathway 是SARS引起肺急性纖維化的重要通徑,所以,我認為對有些病人要上相應的抑製劑。當然,前提是如果有的話”。

石正麗團隊從病人的BAL(肺支氣管洗脫溶液)分離到病毒顆粒,這些武漢冠狀病毒可以被感染病人的血清抑製,說明機體的中和抗體被病毒有效地誘導了,病毒沒有產生抑製抗體產生的免疫逃避機製,可以用於抗體治療的設計。流感病毒可以直接感染B細胞以降低抗體的產生,病毒聰明吧。

進一步的好消息是,她們分析的五位病人的核酸順序幾乎相同,所以至少現在的資料表明,武漢冠狀病毒沒有發生明顯的突變。病毒為了自己的生存會突變以逃避免疫攻擊,突變病毒的毒性有時會增強,也有減弱的。現在初步判斷武漢冠狀病毒為非典病毒的家族成員,核酸序列和受體都同源,如果國內擁有更多像石教授這樣的實驗室,中國戰勝武漢冠狀病毒是肯定的。

以後國家對自然科學的投入必須強調對人民健康的影響,美國NIH標書要求申請人寫明對公眾健康的價值。作為對科學史感興趣的人,我再明白不過基礎發現的重要性,但是石正麗的研究就是探索的生命機理。中國應該少資助些研究果蠅同性戀打架的課題,因為國家遠沒有富有到玩科學的程度。

武漢的同學證實這次疫情會10倍於非典,現在的情況越來越嚴重,看來必須封城。我讀了香港專家逃離武漢的文章後,似乎覺得封城都晚了,武漢加油!

我引以為驕傲的是發現了調節補體homeostasis的膜機製,不算重大科學發現,但是足以讓我到回憶人生時自豪一番。讓我談談homeostasis的概念,指的是在慢長的進化過程中,機體內部或者機體與外界達到的一種平衡,一種共生狀態。比方說,我們腸道擁有的細菌數比我們人體的細胞數量還多,但是我們相安無事。皰疹病毒長期藏在我們的神經根部,隻有免疫力低下時才爆發。非典病毒和武漢冠狀病毒也是一樣的,它們在像蝙蝠或蛇等野生動物裏生活得好好的,我們人類隻應該去欣賞和敬畏生命。我們去殺生並吃它們,這就殘暴地打破了這種平衡,病毒就到我們身上了。我們必須要立法,並且強製執行,那就是嚴禁任何野生動物的交易。

先讀這段轉述:“剛聽完武漢市內防疫係統內部會議的錄音:已經定名為SARI了,確定是SARS的進化病毒,致病機理完全相同。病毒進入人體後幹擾免疫係統,讓免疫係統誤認為肺細胞是外來物從而發起進攻。病人是被自己的免疫係統殺死的,目前市麵上所有的藥物均無效,隻有采用與SARI相同的方法:用激素壓製免疫係統,但同時,人體會非常脆弱。同時,這個病毒比SARS更聰明:1.潛伏期更長;2.有患者從感染到發病,再到死亡,體溫始終是正常的,也就是說,發熱不是該病的特征症狀,通過體溫篩查不能確保完全篩查,這也是封城的原因。3.傳播速度更快,目前隻獲得空氣傳播的證據,但不能明確日否還有其它途徑。”

我讀完後這樣留言:“幾乎是急性爆發性免疫打擊,大量細胞因子風暴時,還封閉作為發燒介質IL-1的功能,病毒十分聰明讓人體不發燒,自己活得更好[疑問][疑問][疑問]”。免疫細胞因子會告訴下丘腦的熱敏神經元:“機體受打擊了,需要提高體溫以抵抗入侵的病菌”,大家知道上次非典病毒就是在4-5月份當溫度升高後自然消失的。IL-1, IL-6和TNF-alpha都具有通知機體升高體溫的功能,這些細胞因子更是抗病毒的重要成員。

借阿肯森的一個演講幻燈, 我們領域的知識,讓我談談達爾文進化理論的選擇壓力。眼底退化性疾病(AMD,Age-Related Macular Degeneration) 的部分原因,是因為調節補體活化的蛋白Factor H的基因突變造成的。如果機體不能抑製免疫係統的活性,代謝等生命過程產生的垃圾物就沉澱在眼底的Macular(黃斑), 而黃斑正是光線聚焦通過視神經傳遞信息的區域。原因查出是Factor H的402位置的氨基酸從Y(Tyrosine, 酪氨酸)變成了H(Histidine, 組氨酸),也就是Y402H。但是令人難以置信的是在人群中大概30%擁有Y402H突變,為什麽這麽普遍?

微生物實驗告訴大家,原來我們擁有此突變是因為進化壓力使我們保留下來的。細菌為了逃避免疫的攻擊,常常借用機體的成分來對抗免疫係統,因為細菌的基因組不夠用。細菌與人體的Factor H結合後就能抵抗人體免疫係統的攻擊,細菌變得為所欲為,人則麵臨死亡的命運。但是研究發現鏈球菌或鼠疫杆菌與擁有Y402H突變的Factor H的結合能力下降,這樣擁有Y402H的人們變成對抗細菌感染的保衛性突變,使自己的免疫係統不被細菌濫用而更容易清除細菌。這樣在瘟疫殺死大量人群時,擁有Y402H的人群就存活了下來。多少代後,那麽逃避了鼠疫的幸存者的後代,當他們活得足夠長時,眼睛卻看不清了,真是有得必有失。不知受過武漢冠狀病毒感染而存活的個體,機體是否存在抗病毒的突變或病毒透導了突變,如果突變涉及到生殖細胞,他們突變基因的長遠效應則會是又一個挑戰。

武漢加油!

 

補體調節蛋白FH的突變與疾病演繹:十分有趣的例子。

 

武漢病毒所石正麗研究員的最新論文摘錄。