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春天渐去， 毒魔终于伏地， 城市解封了， 开学的脚步已近。 经过3个多月的居家生活和漫长等待，从2020年4月20日起，江南大学数万学子终于可以分期分批、错时错峰返校了。尽管可以开学了，但疫情只是得到了控制，危机并未远去，诸如境外输入、流动人员急增、无症状人群感染等新问题又摆在我们面前，给防控工作增添了新的变数和很大难度。种种迹象表明，病毒将在相当长时期内与大家共存，疫情防控不仅是开学后的一门必修课，也将是一场大考，成为四年大学生活的一部分。作为一名油脂专业的学生，很有必要从专业角度，了解病毒的特性、变异规律、传染途径和致病机制，从我做起，减少病毒感染，保障身体健康。为此，我们撰写了“新冠病毒与脂质”一文，作为开学第一课，希望与大家共勉。 开学第一课 新冠病毒与脂质 新冠病毒2019-nCov与糖蛋白、核酸关系密切，但实际上无论其化学组成、结构特性、增殖过程，还是其预防与所致疾病的治疗，都与脂质不无关系。 新冠病毒的结构 新冠病毒的结构外壳表面有一层包膜，又称囊膜（envelope），其中嵌入了三种蛋白，分别是刺突糖蛋白（Spike蛋白，形似钉子）、小包膜糖蛋白（Envelope蛋白）、膜糖蛋白（Membrane蛋白）。这些蛋白呈突起状，使整个病毒看起来形如王冠。囊膜主要由脂质构成，其结构与细胞膜的类脂双分子层相似，使病毒易于侵入细胞。 病毒核心位置有一条正向单链结构的RNA（核糖核酸），RNA无双链DNA（脱氧核糖核酸）的纠错能力，所以新冠病毒更易变异。 病毒侵入细胞的过程 新冠病毒是非细胞的生命形态，无法自己生存和增殖，必须寄生于宿主细胞并依赖于寄主细胞提供的原料、能量和场所进行自我复制。与其他器官相比，人体呼吸道纤毛细胞和肺泡上皮细胞中负责控制血压的血管紧张素转化酶2（ACE2）水平较高，会首先受到攻击。病毒的攻击过程并非破门而入，需要在合适外部条件下，经过吸附与侵入、脱壳、合成、组装和释放等4步完成。 吸附与入侵：病毒经由呼吸道进入肺泡毗邻位置，刺突糖蛋白可识别和特异结合宿主细胞表面受体ACE2，像一把钥匙插入细胞上的门锁，此时细胞膜门户洞开，病毒的脂质囊膜与细胞膜的脂质双分子层快速融合并成功透过膜（内吞），入侵宿主。可见，囊膜的主要功能是借脂溶性帮助病毒进入宿主细胞。 脱壳：进入细胞后，病毒的蛋白核衣壳诱使细胞溶酶体对其进行“脱壳”，至此，病毒RNA及其结合的蛋白质完全暴露在细胞内。 合成：病毒RNA侵占宿主细胞的合成车间-核糖体，并借助细胞提供的原料、能量和场所，重新“合成”病毒所需的核酸、蛋白质等重要配件。在此阶段，胞浆中并没有病毒颗粒，因此称为隐蔽期。 装配与释放：这些配件按照病毒基因的指令，完成装配，复制出多个新的病毒，再借用相关细胞器，经细胞膜释放出来（出胞），在出胞通过内质网或细胞膜时，病毒将宿主细胞的脂质膜成分化为己有，形成囊膜。 从单个病毒吸附开始至病毒出胞，病毒完成了一次复制全过程，整个过程称为感染周期。之后病毒或长期潜伏，或伺机而动，它可以选择随着细胞复制被动性增多，也可以进行大量繁殖，从而严重影响细胞的正常状态和功能，甚至导致细胞死亡。 切断病毒传播途径 防重于治是对付病毒的基本方针，关键是切断新冠病毒的传播途径，即消毒。所谓消毒，就是破坏病毒的结构或分子，让它们失去活性。 蛋白质有四级结构，任何一级结构的改变，都能使蛋白质失去活性，称为“变性”。脂质囊膜不耐热，在温度升高后很快就会融化，肥皂或脂溶性清洁剂可以破坏囊膜结构，没有囊膜，病毒就无法附着到细胞表面，也就失去了侵染力。因此，很多能使蛋白质变性和脂质囊膜结构损坏的条件或物质，都可以切断病毒的传播途径。具体措施包括高温处理，紫外线辐照，酒精、氯仿、乙醚和肥皂清洗等等。 强氧化剂可以破坏病毒分子，无论是外壳蛋白、囊膜脂质分子还是内核核酸分子。因此，像84消毒液（次氯酸钠）、漂白粉、过氧化氢、高锰酸钾、过氧乙酸、单质碘和苯酚等试剂，均可切断病毒传播途径。由于囊膜在病毒感染过程中起重要作用，因而破坏囊膜是切断传播途径的关键之一。 治 疗 措 施 病毒是细胞内寄生生物，没有独立的代谢系统，故很难找到杀死病毒而不伤害寄主的处理手段和药物，现在还没有特效药物。轻症病人可凭借自身免疫力清除病毒，对一些病情较重的患者临床上只能对症治疗。 新冠病毒与流感、艾滋病、埃博拉、SARS的病毒一样均属于RNA病毒，因此临床上使用抗艾滋病、抗流感的药物治疗新冠肺炎或有一定科学依据。针对新冠病毒的可能药物靶点如图X处。 疫苗和抗体 人体免疫细胞四处“巡视”，一旦受到外来抗原的刺激，就会产生大量抗体相抗衡。因此可给人体注入病毒的蛋白壳体作为疫苗，让免疫系统为病毒袭击做好准备。 刺突糖蛋白特异性结合宿主细胞ACE2，因而是免疫与疫苗研究的主要靶点。ACE2主要由肺泡II型细胞表达，肺泡II型细胞负责分泌表面活性物质，防止肺泡塌陷，病毒刺突蛋白进入后，这些细胞成了病毒储存库，这或许是患者严重肺损伤的原因之一。据此可使用重组人ACE2蛋白之类抗体，封闭住刺突蛋白，不让其与细胞表面受体结合。 抑制酶活性 新冠病毒属于RNA病毒。RNA介导遗传信息向表型转化过程，以实现遗传信息在蛋白质上的表达。新冠病毒在合成、装配过程中所需要蛋白酶和RNA酶的参与，故有可能通过抑制这些酶的活性而起到抗病毒作用。 抗艾滋病药物洛匹那韦即是一种蛋白酶抑制剂，它可以干扰病毒蛋白成熟过程，抑制病毒的繁殖和复制。从目前临床经验看，该药用于新冠肺炎早期症状，对阻断病情的进展有一定作用。 抗埃博拉病毒的瑞德西韦则可抑制病毒RNA复制/转录过程的酶，从而抑制病毒的生成，其疗效还在临床测试中。 抵抗“炎症风暴” “炎症风暴”即全身炎症反应综合征。为了清除病毒，人体免疫细胞大量积集，分泌大量的炎症因子和自由基，清除掉被病毒侵染的细胞（同时清除了病毒），如果细胞因子和自由基释放太多，产生过度炎症反应，就会引起急性肺损伤，进而全身机体缺氧，结果导致各个器官的功能衰竭，成为患者致死主要原因。 有两类功能性脂质可以有效抵抗“炎症风暴”。 一是多不饱和脂肪酸。为限制过度炎症并促进其及时消退，机体会产生一系列内源性消炎介质。这些介质与体内多不饱和脂肪酸代谢的关系密切。由花生四烯酸衍生的脂氧素、由DHA和EPA衍生的消退素与保护素只要纳克水平就可起到炎症自限的作用。患者及早补充多不饱和脂肪酸肠内营养液和肠外脂肪乳，即可减少炎症风暴的发生风险和死亡率。正常人日常多摄食这些脂肪酸丰富的食物，如深海鱼类、藻油以及亚麻籽油等，可以调节免疫反应，维持促炎与抗炎平衡状态，减少病毒感染率。 二是清除自由基的物质。如维生素E、胡萝卜素等脂溶性抗氧化物质，板蓝根、金银花、小柴胡等中药材中的多酚、黄酮等植物化合物，都可通过清除或抑制过激免疫反应产生的自由基而缓解过度炎症反应，起到抗病毒、保护健康的作用。 参考文献： [1] 王宏伟.关于新冠病毒，人们最关心的七个科学问题.新浪看点，2020-2-23. [2] Inhibition of SARS-CoV-2 infections in engineered human tissues using clinical-grade soluble human ACE2. https://www./pbassets/products/coronavirus/CELL_CELL-D-20-00739.pdf.
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