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Science子刊:华人科学家证实人类肠道是中东呼吸综合征冠状病毒的另一传染渠道
at :2017/11/20 9:42:44    

11月15日,Science子刊Science Advances 在线了香港大学袁国勇院士团队关于中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)的最新研究成果,证实人类肠道是MERS病毒传染的另一重要途径。原文题为Human intestinal tract serves as an alternative infection route for Middle East respiratory syndrome coronavirus。
 

研究背景

中东呼吸综合征(MERS)冠状病毒最早是2012年在中东地区发现的新发动物源性病毒,是一种能导致高病死率的呼吸道病原。目前,实验室确诊的MERS感染病例多达2037例,其中死亡病例710例,病死率高达35%。该病毒可引起不同程度的呼吸道感染症状,严重时可引起脏器衰竭导致死亡。除了肺部症状以外,肠道症状是MERS病毒感染病例报道最多的临床症状。大约1/3的MERS感染病患会出现腹痛、恶心和腹泻的症状。

 

据报道有20%的中东呼吸综合征最初都是与骆驼接触引起的,骆驼奶在MERS传播中也扮演了重要角色。41.7%的骆驼奶样本中都可以检测到MERS病毒。目前普遍认为MERS从骆驼传给人主要是在接触骆驼的过程中,通过呼吸道液滴或者唾液传染的,或者是食用了骆驼奶或未烹煮的骆驼肉引起的传播。

 

此外,有大量出现在医疗机构的MERS病例,病人的呼吸道飞沫是引起传播的重要原因。然而,迄今为止最大的一起MERS医院内爆发也只有10%的病人是因为直接接触导致的。这次爆发2015年发生在韩国,共导致186人感染。然而此次事件的多数病患并未直接接触到MERS病例,因此污染物引起的感染可能是此次MERS爆发的重要原因。有证据表明,MERS病毒在低温和低湿度环境下仍很稳定,即使暴露在外环境48小时后仍然可以恢复活性。 MERS病毒在外环境中可以长期存活也得到了生物信息学方面的明确支持。因此,它完全存在粪口途径感染的可能

 

袁国勇院士领导的新发传染性疾病国家重点实验室为了证实肠道传播途径的可能性,他们在人原代肠上皮细胞、小肠外植体、肠细胞器和极化的Caco-2细胞以及hDPP4转基因小鼠中进行了活体试验。研究结果表明,人原代肠上皮细胞、小肠外植体、肠细胞器是维持MERS病毒复制的重要场所。而人原代肠上皮细胞对MERS病毒最敏感,并且能够延续病毒的复制(图一)

图一 人原代肠上皮细胞、小肠外植体和肠细胞器是维持MERS病毒复制的重要场所。

 

前期实验中共有12份病人粪便标本检出MERS病毒,因此MERS病毒很可能存在于这些病人的肠道里。他们继续对这些阳性标本进行了定量的RT-PCR实验,主要检测MERS病毒N基因中的sgRNA (MERS病毒循环复制的重要媒介)。结果发现,在粪便标本中存在sgRNA,这说明MERS病毒在病人消化道中可以感染和复制的。

 

此外,病毒对胃液的抵抗力也是其生存传播的必备条件。因此他们模拟人胃肠道液体的条件,以此评估MERS病毒在肠道是否能够保持感染性。通过模拟进食状态的人工胃液和人工肠液检测,结果发现MERS病毒在人工胃液中可以生存,但在人工肠液中则生存较差(含有的高浓度胆盐能溶解病毒的脂质包膜),但是仍有少量病毒在处理2小时候后存活下来。相比之下,另一种可导致温和呼吸道感染的人冠状病毒hCoV-229E,则对人工肠液的抵抗力更弱。但在禁食状态下,MERS病毒对高酸性的胃肠道液体缺乏耐受。他们还在hDDP4转基因小鼠的胃内直接接种MERS病毒,发现引起了小鼠的致死性感染。对接种小鼠进行组织学检查,结果显示所有小鼠均出现了MERS病毒的肠内感染。随着肠内感染加重,炎症、病毒阳性细胞和活病毒也相继在肺组织出现,随后发展成为呼吸道感染症状。

 

该研究证实了人类肠道是MERS病毒的另一传播途径,为早日制定有效的MERS病毒防治策略及遏制病毒的流行提供了科学依据。

原文链接:

http://advances.sciencemag.org/content/3/11/eaao4966.full 

 

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