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1传1500的德尔塔还没走,“毒王”拉姆达就来了,疫苗还能扛得住吗?

2021-08-16 11:16来源:搜狐作者:chinaenwc点击:

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7 月 20 日,南京禄口国际机场的工作人员被确诊感染新冠病毒,短短二十多天的时间里,全国确诊病例就已经五百多例,甚至还出现了多位重症患者。

除了南京,还有扬州、张家界、郑州等城市,也迅速成为疫情扩散的重灾区,一度让人有点重回 2020 年的感觉。

隔壁那些防疫做的比较差的,确诊病例就更多了。

比如美国,从 7 月份开始到现在,每日确诊病例数不断增加,最近更是每天新增确诊病例都超过了 10 万例。

而这一切的始作俑者,就是变异后的病毒 —— 德尔塔病毒。

德尔塔在美国所有新冠患者中所占的比例,从七周前的 10% 一跃上升到 83%,我们国内的这一轮确诊患者也几乎都是德尔塔变异毒株。

正好最近 Nature 公布了一篇新的文章《 How the coronavirus infects cells — and why Delta is so dangerous 》,原理性的阐述了新冠病毒入侵细胞的过程,并分析了为啥德尔塔感染力那么危险。

我们今天就拆解一下这篇论文,给差友们讲讲这一波德尔塔 到底强在哪里?

先来认识下罪魁祸首新冠病毒长什么样,下面这个动图就是利用超级计算机进行逐原子渲染的 新冠病毒本体

入侵细胞时发挥关键作用的就是上面这些摇摆的绿色树状玩意,被称为 刺突蛋白。

你可别小看这些绿色玩意,有毒的东西全在这上面。

但是病毒也很聪明,它会把这些刺突蛋白和聚糖(一种细胞 “ 身份 ” 的重要标记物)缠在一起,把自己伪装成友军,骗过正常的细胞。

知道了病毒长什么样,再来说说这玩意是如何一步步的感染宿主细胞。

入侵人体细胞的过程大致分5步: 病毒侵入( Viral entry )、 细胞内部( Inside the cell )、 重构细胞( Remodelling the cell )、 准备出胞( Exit )、 最后裁切( The last slice )

大致就是下面这个流程图 ↓

为了方便大家理解,我们先做一个假定。

宿主细胞就好比是你的家,病毒就像是拉着一车悍匪的移动病毒基地,刺突蛋白就是准备闯入你家的一名悍匪,全身携带着各种武器装备,什么刀枪棍炮迷药啥的都有,然后就准备进门抢劫了。

准备好,接下来就是《 悍匪抢劫实录 》了。

悍匪走到你家门口,先和你家的门卫来先一波“ 秘密交易 ”,骗门卫悄悄的把门打开,然后大摇大摆的走进去。

也就是病毒上的刺突蛋白结合宿主细胞上的受体 ACE2,然后由宿主细胞分子 TMPRSS2 快速剪断刺突蛋白,这样病毒外膜就成功与宿主细胞膜融合,细胞的大门就此打开。

打开大门以后,新冠病毒就会把病毒基因射进宿主细胞内。

除了新冠病毒, SARS 病毒当年也是依靠相同的方法打开细胞大门进入细胞。

不过新冠病毒与细胞受体的结合率更高,是 SARS 的 2 - 4 倍,所以传染性更强

而臭名昭著的德尔塔变异株,它的刺突蛋白上面有很多突变,能让这位“ 悍匪刽子手 ”的战斗力直接提升一个档次, 不仅能更快的与细胞上的受体结合,还能提高病毒逃逸免疫系统的能力。

进门以后,悍匪就开始在细胞里搜刮抢劫了。

进来以后,悍匪先拔几根头发,通过头发里的遗传物质,来孕育自己的克隆体,这让

我想起了《 数码宝贝 》里的那个头发怪,一根头发一个 Boss 。

在这一步,病毒 RNA 首先翻译成非结构蛋白 NSPs ,NSPs 抑制宿主细胞 mRNA 的翻译,反手促进病毒自身信使 RNA 的翻译。

说白了就是悍匪在你家,吃你的喝你的用你的,让你没饭吃没水喝,逐渐消瘦,自己反而不断补充能量,然后用越来越多的头发克隆自己。

不仅如此,悍匪还会把你家的所有通讯设备都切断,让你没办法给免疫系统报警,即使警察就站在你家门口,你也无能为力。

当警察发现不对的时候,就已经晚了,明显处于敌众我寡的劣势。

就好比是在家里看到一两只蟑螂,但其实已经有几十只甚至上百只的蟑螂藏在暗处。

悍匪把你家搜刮抢掠一番以后,下一步就准备把你家打造成一个病毒繁殖基地。

病毒会把内质网改造成一个双层膜囊泡,相当于把你家地下室改造成一个病毒胎儿孕育房,让病毒可以安全的复制和翻译,同时也保证了这些初生的病毒胎儿不会被免疫系统发现。

直白的讲,那些用头发克隆的小悍匪们都会藏在你家地下室,即使免疫警察在你家门口来回巡逻,从外面看也发现不了你家有什么异常。

悍匪们长大后还会打入免疫警察内部,跟警察称兄道弟,最后弄的警察局也分不清悍匪和警察,慢慢的警察局也几乎名存实亡了。

怎么有种《 新冠病毒无间道 》那味。

不过这招一般是 肿瘤细胞的拿手绝活,现在也被新冠给学会了,还用的得心应手。

这些小悍匪长大以后,还要来一波出门前的身体强化训练。

等那些克隆的小悍匪稍微长大以后,他们会用你家的健身房加强身体训练,为后面的攻城掠寨做好准备。

加强身体训练就是指,这新产生的病毒分子会被组装成完整的细胞颗粒,然后通过高尔基体或溶酶体离开细胞。

不过无论是从高尔基体或者溶酶体离开细胞,这样都要比直接通过质膜出芽要慢,效率也更低,研究人员也弄不明白新冠病毒为什么要这么做。

但研究人员推测,病毒除了加强身体训练,应该是来了波意识强化,它们学会了如何更好的隐藏自己。

就像这些悍匪并不会成群结队的从大门走出去,尽管大门足够宽敞,时时刻刻为他们敞开。

他们依然会选择从后面的窗户一个一个翻出去,虽然这样效率很低,但是起码能保证安全,不被免疫警察发现。

除此之外,病毒在正式离开你家之前,还会再来一波装备升级。

经历了健身房的身体训练以后,这些悍匪就准备离开你家,找下一家受害者了。

但是在离开之前他们还要进行一步“ 装备激活 ”,把那些祖辈传下来刀枪棍炮和麻药全都给激活了,这样抢劫下一家的时候就更有把握了。

无论病毒是不是变异的,都要经过装备激活这一步。

SARS 病毒经过装备激活以后,身上 10% 的装备就可以使用了,而原始新冠病毒会有 50% 的装备被激活, 变异后德尔塔毒株的刺突蛋白有 75% 以上的装备被激活。

因此,Delta 变异株在细胞内的 传染性和感染率超过了 75%,SARS 病毒才 10%。

这一裁切的过程也是变异毒株与原始毒株区别最大的地方,有些新型疫苗就想要针对这一步骤对病毒进行干扰。

而且变异株除了传染性和感染率强以外,患者的初期症状表现也很不明显,这就意味着 病毒在体内疯狂繁殖时,人们自己是意识不到的。

当免疫系统发现它们或者说患者开始出现咳嗽、发烧等不适的时候,就已经是病毒在聚集后的大规模爆发之后的结果了。

表面上看,你家还是你家,但是里面早都没有一个东西是你家的,就纯粹变成一个病毒克隆机。

所以总的来说,Delta 变异毒株的传染性更强,它的刺突蛋白活跃程度更高,能更容易且更快的侵入细胞。

Delta 变异毒株的隐蔽性也更高,它们会用各种手段逃逸免疫系统的纠察,能更好的保护“ 病毒婴儿 ”不被发现和清除,这也变相增强了 Delta 变异毒株的破坏力。

那疫苗能否干掉这群悍匪呢?

疫苗的原理之一可以简单理解为,疫苗加强了你家门口的门卫,把普通保安换成了特种侦察兵。

他们意志坚定,并且绝不会被悍匪们贿赂,从而遏制病毒的感染。

好消息是对于德尔塔之前的变异毒株来说,它并没有导致病毒的生物学特性发生颠覆性改变, 依然还是悍匪诱惑门卫开门的老套路,所以现有的防疫措施和疫苗接种是绝对有效的。

在广州那轮疫情中, 国产疫苗重症的保护效果几乎达到 100%,对中度、轻度、无症状的保护效果分别为 76.9%、67.2%、63.2%。

所以国产疫苗对抗德尔塔变异株还是有一定效果的。

而对于拉姆达变异毒株目前还没有确切的官方的防疫数据可以参考,但英格兰公共卫生署表示:目前尚无证据能证明 “ 拉姆达 ” 毒株会让疫苗效果打折扣。 所以疫苗还是一定要打的

但也不能过于乐观,因为病毒不断变异就有可能出现 抗体依赖性感染增强作用。

抗体依赖性感染增强作用,也称为 ADE 效应。

那什么是 ADE 效应?

举个例子,一个人感染了新冠病毒,经过治疗以后他痊愈了,体内产生了抗体,这个抗体阻止了当前新冠病毒的刺突蛋白和细胞的融合,从而使细胞不会被病毒感染。

但是忽然有一天病毒变异了,结果这人体内原有的抗体反而帮助新的变异病毒更快的侵入细胞,这会导致这人会比从来没有产生过抗体的人症状更严重。

中国疾控中心主任高福曾在 2020 年 11 月的时候,提醒接种疫苗要特别关注 ADE 效应。

这也是变异病毒的可怕之处,ADE 效应曾经出现在登革热病毒爆发的时候,目前在新冠这块还没实锤。

而继德尔塔变异毒株之后,新的“ 拉姆达( Lambda )”变异毒株也有大规模扩散之势, 拉姆达感染细胞的活跃程度,不亚于目前的德尔塔变种。

美国目前已经报告了超千例的“ 拉姆达 ”毒株感染病例,日本也报告了首例“ 拉姆达 ”变异毒株感染病例。

尽管如此,通过研究人员对病毒入侵机制的不断研究,在新冠病毒复制、传染、相关免疫响应机制和药物靶点等方面已经取得了长足的进步。

8 月 5 日,国药集团发现了对德尔塔变异毒株有效的新单克隆抗体, 可以实现对德尔塔变异毒株的定向爆破,既可以作为高危人群的短期预防,还可以用于病毒感染后的疾病治疗。

所以,我们了解病毒的作用机理。

可以让我们再次面对新冠疫情时,既不会盲目的乐观,以为接种了疫苗,就可以把相关的防疫政策当作儿戏。

当然,也不用过于悲观,起码在国内,新冠疫情一直处在可控的范围内,而且应该不会再出现像 2020 年初那样大面积的传染和扩散,接种疫苗后的致死率也几乎为零。

因此,请务必遵守当前的悍匪预防准则:

接种疫苗,戴口罩,勤洗手,保持社交距离,避免人群聚集。

撰文:雅鑫 编辑:面线 视觉:萱萱

图片、参考资料来源:

Nature—How the coronavirus infects cells — and why Delta is so dangerous

Nature—How the Delta variant achieves its ultrafast spread

Nature—How a rampant coronavirus variant blunts our immune defences

Nature—How deadly is the coronavirus? Scientists are close to an answer

Nature—What’s the risk of dying from a fast-spreading COVID-19 variant?

Nature—COVID research: a year of scientific milestones

Cell Discovery—Screening of potent neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 using convalescent patients-derived phage-display libraries

新华社—现有疫苗对德尔塔变异株仍然有良好预防和保护作用

生命科学—SARS-CoV-2入侵细胞相关分子结构与机制的研究进展

Nature Portfolio—新冠病毒如何感染细胞?Delta为何这么毒?

百度-疫情实时大数据报告


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