冠状病毒家族肺炎病理与影像
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第三节 冠状病毒的危害

冠状病毒目前分为环曲病毒和冠状病毒两个属。到目前为止,人们发现冠状病毒仅感染脊椎动物,而且广泛存在于蝙蝠体内,但在猫、鸟、猪、马、犬、鼠、鲸鱼和人类中也有发现,可引起动物和人的呼吸道、肠道、肝脏、心血管和神经系统感染,感染后病情的严重程度因不同动物种类而异。

冠状病毒的宿主范围与病毒特异的细胞受体直接相关,病毒粒子经受体介导吸附于敏感细胞的细胞膜上,通过血凝素糖蛋白(haemaglutinin-esterase,HE)或刺突糖蛋白(S蛋白)结合于细胞膜上的糖蛋白受体,吸附在敏感细胞膜上的病毒粒子通过膜融合或胞吞作用侵入细胞。病毒经口、鼻感染后,对淋巴细胞、网状内皮细胞、上皮细胞和实质细胞呈现杀细胞作用,从而损害动物及人体多种器官。冠状病毒急性感染后,还可能发生持续性感染,病毒在细胞与细胞之间慢性传播,引起细胞死亡和器官的病理变化。其他冠状病毒,如鸡传染性支气管炎病毒、人冠状病毒也可能发生持续性感染。人冠状病毒是引起人类普通感冒和咽炎的病毒之一,感染患者都表现为急性上呼吸道感染症状,如鼻炎、鼻塞、打喷嚏和咽炎等;SARS-CoV、MERS-CoV和SARS-CoV-2则在肺部引起严重症状;虽然冠状病毒本身有许多独特之处,但其所引起的临床症状,则与由鼻病毒引起的普通感冒或由流感病毒引起的流行性感冒极其相似。

2002~2003年,由冠状病毒属的SARS-CoV引起的SARS,世界上有30多个国家和地区受到波及,病死率为10%左右。SARS的流行主要集中于冬春季节,其主要表现为发热、咳嗽、进行性呼吸困难和低氧血症,严重者发展为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS),糖尿病、心脏病是SARS患者死亡的重要危险因素。实验室检查典型表现为淋巴细胞计数减少和肝功能异常,患者可因肺泡损伤所致快速进展的呼吸衰竭而死亡。儿童感染SARS-CoV的临床病情较成人患者轻,发生SARS的概率较成人低。有研究结果显示,儿童SARS病例的症状、体征较成人表现为轻,预后较好,未发现远期严重并发症。

2004年,在世界范围内报道了HCoV-NL63感染,其高峰季节为冬季,但不同地区存在差异,如我国重庆地区报道的感染高峰季节为夏、秋季。HCoV-NL63以幼儿感染最为多见,在儿童呼吸道感染患者中检出率为1.0%~9.3%。HCoV-NL63与上、下呼吸道感染均相关,其感染的临床症状与HCoV-OC43和HCoV-229E相似,但在幼儿、存在基础疾病的患者和老年人身上,也经常观察到严重下呼吸道感染的发生。HCoV-NL63相关下呼吸道感染主要表现为哮吼和毛细支气管炎,主要见于幼儿,其中毛细支气管炎被认为是HCoV-NL63相关疾病中最令人担忧的一种。研究认为,HCoV-NL63阳性患儿比HCoV-OC43阳性患儿更容易发生下呼吸道感染,临床病情也相对较重;也有研究发现,HCoV-NL63感染呼吸道疾病患儿的发热时间及住院时间均短于呼吸道合胞病毒感染者。有研究者则认为,HCoV-NL63感染与年幼、哮吼、热性惊厥、急性胃肠炎等存在相关性。HCoV-NL63与其他呼吸道病毒混合感染的情况十分常见,包括其他亚型人冠状病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒、甲型和乙型流感病毒等。

2005年,HCoV-HKU1感染就有报道,其高发季节为冬季,与上、下呼吸道感染均相关,且大多数具有自限性,HCoV-HKU1感染相关上呼吸道感染主要表现为发热、流涕、咳嗽,HCoV-HKU1感染相关下呼吸道感染主要表现为发热、咳嗽、咳痰和呼吸困难。HCoV-HKU1感染全球均有报道,发生率为0~4.4%,中位发生率为0.9%,与其他人冠状病毒相比无明显差异。有研究报道过1例严重联合免疫缺陷患儿合并HCoV-HKU1感染相关性肺炎,并发生致死性呼吸窘迫综合征的案例。严重病例如肺炎、毛细支气管炎、哮喘急性加重也曾有报道,多见于有潜在疾病的人群。幼儿中HCoV-HKU1感染与发热惊厥的高发生率也存在相关性。

2012年9月,中东地区沙特阿拉伯第一次检测出新型冠状病毒(MERS-CoV)后,感染迅速蔓延,波及27个国家,主要集中在中东地区和韩国,其致死率也超过SARS-CoV,达36%左右。MERS-CoV感染既可引起普通感冒样症状,如头痛、发热、咳嗽、咽痛及呼吸困难,也可引起严重的呼吸道症状,如发热、咳嗽、胸痛及呼吸急促等,并伴有较高的急性肾衰竭和死亡比例。实验室检查主要表现为乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)升高,谷草转氨酶(glutamic-oxaloacetic transaminase,GOT)升高,血小板计数减少和淋巴细胞计数减少。因其临床症状和2003年暴发的SARS很相似,故初期曾将其称为“类SARS病毒”。通过对MERS-CoV确诊病例胸部X线检查,几乎所有病例都会出现胸部X线异常,可以观察到单侧肺部病灶损害及双侧肺部的病灶损害,如空泡化、磨玻璃样纤维化,但这种胸部X线检查的异常并不特异,在其他病原体引起的肺部疾病中同样可以看到类似病灶性变化。MERS-CoV感染除了引起肺部症状及胸部X线和CT异常以外,还可以引起其他系统的病变。最严重的也是主要致死的并发症是肾衰竭。早期报道的临床严重病例,多数最后发展为呼吸衰竭伴肾衰竭而死亡,而且需要进入重症监护室治疗。MERS-CoV除引起胸部症状外,还出现腹部症状,一项沙特阿拉伯严重病例的临床分析显示,腹泻发生的比例占26%,呕吐占21%,腹痛占17%。在血常规方面,患者会出现白细胞计数减少或增多,伴有正常中性粒细胞计数、血小板计数减少。MERS-CoV在有基础疾病的患者中容易引起严重疾病。据研究报道,MERS-CoV感染病例的病死率随年龄的增长而升高,96%的患者存在基础疾病,包括68%糖尿病患者、34%高血压患者、28%慢性心脏病患者和49%慢性肾脏病患者。研究发现,儿童病例占3.54%,大多数病例临床表现轻微或无症状,预后良好,死亡的儿童病例中存在合并基础慢性肺疾病和合并肾病综合征者。

SARS-CoV-2感染引起的临床症状主要是发热和咳嗽,还可表现为肌痛、疲劳及神经系统症状,随着病情的进展,可引起ARDS和休克,甚至死亡;SARS-CoV-2还具有特征性的实验室检查结果和肺部CT异常。与SARS-CoV、MERS-CoV和季节性流感相比,新型冠状病毒具有不同的趋向性。研究认为,SARS-CoV-2患者中不发热的比例高于SARS-CoV(1%)和MERS-CoV(2%)感染的患者,因此,如果监测病例的定义侧重于检测发热,则不发热的患者可能会被漏诊。SARS-CoV-2的住院患者最常见并发症是肺炎(79.10%),其次是ARDS(3.37%)和休克(1.00%)。与非重症患者相比,重症患者的并发症发生率显著升高。SARS-CoV-2主要感染呼吸道,其中小部分表现为双侧下肺肺炎和弥漫性肺泡损伤(diffuse alveolar damage,DAD),可能发展为ARDS,尤其是在老年人和合并症患者中。与MERS-CoV和SARS-CoV感染相比,SARS-CoV-2感染的临床症状更广泛、更易变。通过病毒传播能力和病毒脱落的差异表明,SARS-CoV-2的体内复制位点和(或)复制效率与SARS-CoV显著不同。

(郭 辉)

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