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新冠疫情再度袭来,德尔塔毒株到底是何方妖孽

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近期,全国多省市出现聚集性新冠肺炎疫情,疫情波及全国十余个省市,罪魁祸首是一种被称为德尔塔毒株的变异新冠病毒。而在美国,最近也再次出现了日均新增新冠感染病例超十万的恐怖场面,背后的元凶也正是德尔塔毒株。为何在如此严防死守之下、在大面积接种疫苗的情况下,德尔塔毒株还能屡屡突破我们构建的防线?它究竟是何方妖孽,竟有如此之大的本事?

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(图片来源于美国疾控中心网站)

什么是德尔塔病毒

新冠病毒表面覆盖着一层突起的糖蛋白——刺突糖蛋白(spike glycoprotein,简称S蛋白),这些糖蛋白犹如皇冠,这正是冠状病毒名字的来源。

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(电脑模拟的新冠病毒结构,图片来源于Janet Iwasa, University of Utah)

新冠病毒表面的刺突糖蛋白能够帮助新冠病毒躲过人体的免疫监视系统,同时它也是帮助病毒侵入人体的关键结构。在新冠病毒刺突糖蛋白的顶端有一个突出的环状结构,它被称为受体结合结构域(Receptor-binding domain,RBD),它能够和人体细胞上的ACE2 受体蛋白结合,从而侵入人体。

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(新冠病毒糖刺突蛋白结构图,其S1亚基的顶端裸露部位被称为受体结合结构域,是结合并侵入人体细胞的关键结构。图源Structural image from Lorenzo Casalino, Univ. California, San Diego (Ref. 1); Graphic: Nik Spencer/Nature)

新冠病毒S蛋白以三聚体形态存在,每一个单体中约有1300多个氨基酸,其中300多个氨基酸构成了受体结合区域。冠状病毒是一种RNA病毒,在每一次新冠病毒复制的过程中,基因都有可能发生突变,这些突变会引起氨基酸排列顺序的改变,最终引起刺突糖蛋白的结构发生一定程度的变化。

2020年10月5日,科学家在印度首次发现了一种新的变异新冠病毒毒株,这个毒株在刺突蛋白的S1亚基上有多个突变,包括受体结合结构域上有3个突变。2021年5月31日,世界卫生组织将其命名为“德尔塔毒株”(为了避免地名命名导致的地域污名化,世卫组织以希腊字母命名了几种新冠病毒的主要变异毒株,如阿尔法毒株),学名Lineage B.1.617.2

德尔塔毒株为何具有更强的传染性

据科学家研究发现,德尔塔病毒的感染力相较于原始新冠病毒来说,出现了大幅度的提升。世卫组织首席流行病学家兼新冠肺炎技术负责人玛丽亚·范克霍夫博士称其为“迄今为止最危险且最易传播的新冠病毒”。美国疾控中心也称其传播能力等同于水痘,德尔塔株的R0值为5-9,而原始新冠毒株的R0值仅在2-3.2之间。基本传染数是流行病学中用以表示传染病传播能力的概念,通常用R0表示,指在没有外力介入,同时所有人都没有免疫力的情况下,一个感染到某种传染病的人,会把疾病传染给其他多少个人的平均数。

德尔塔毒株传染性显著提升的关键正是在刺突糖蛋白受体结合结构域的3个突变,这3个突变大大提高了受体结合结构域与ACE2的结合能力,而且还提高了病毒逃避人类免疫系统监管的能力。

除此以外,在其他冠状病毒刺突糖蛋白S1亚基和S2亚基之间通常只有有一个精氨酸,而新冠病毒刺突糖蛋白S1亚基和S2亚基之间却具有 5个连着的氨基酸,它们是:脯氨酸-精氨酸-精氨酸-丙氨酸-精氨酸,这被称为弗林切割位点,它也是病毒侵入人体肺部细胞的关键部位。人体细胞内的弗林蛋白酶如果能够准确识别并切开这一位点,就有助于病毒快速侵入细胞。德尔塔毒株的发生了变异,其中的脯氨酸被变异的精氨酸替代,进一步提高了其被人体弗林蛋白酶识别和切割的概率,增强了病毒的感染性。

广州警方曾公布一段监控视频,在无身体接触的情况下,仅14秒时间,德尔塔毒株就完成了两人之间的传播,传染性之强,让人咂舌

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(图源:CCTV2)

注射的新冠疫苗对德尔塔毒株还有效果吗?

本次南京疫情中,大多数感染者均是前期已经完成了新冠病毒疫苗接种的人群,但是仍然被德尔塔毒株感染,不经使大众产生了怀疑,前期注射的新冠病毒疫苗对于这种强力的变异毒株还有效果吗?我们还要继续推进全民疫苗接种工作吗?

答案当然是肯定的,我们必须要继续推进全民疫苗接种。

广州市疾控中心等多家单位组成的联合研究团队通过对五六月份广州的疫情(也是德尔塔毒株造成的聚集性传播)进行分析后发现,初步结果显示疫苗对德尔塔变异株的重症保护效果为100%,对中度、轻度、无症状的保护效果分别为76.9%、67.2%、63.2%。

大面积接种疫苗之后,在很大程度上可以降低新冠病毒的传播速率,降低重症率和病死率,在疫情出现后可以为流调工作者争取更多时间找出密切接触者和次密切接触者,尽快斩断传播链,同时也会减轻医院重症抢救的负担,避免医疗资源出现挤兑。

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(截至8月11日,我国国内已接种疫苗18.1亿剂。数据来源于腾讯新闻)

德尔塔病毒传播力更强,但是也并非不可战胜,只要我们注意好个人防护,不麻痹大意,是能够预防和控制的。个人防护上我们还是要牢记“出门戴口罩、勤洗手,不扎堆不聚集,接种疫苗”的口诀,作为公民,要履行好相关义务,积极配合防疫工作,不隐瞒、谎报行程,为抗疫最终胜利做出自己的贡献。

作者丨张远超 主治医生

审稿丨李斌 中国细胞生物学学会科普工作委员会主任、上海交通大学医学院免疫学研究所所长、研究员

文章由腾讯“全民爱科学”团队推出

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