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细胞|奥密克戎四大谜团揭秘

在人身上 ， 奥密克戎似乎具有高度传染性 ， 但引发的症状却不如其他变种 ， 它为何会这样？它与宿主细胞和免疫系统是如何相互作用的？回答这些问题有助于催生更好的药物或疫苗 ， 也为新冠病毒是否会继续变化 ， 出现新变种提供相关线索 。 英国《自然》杂志在近日的报道中 ， 解开了有关奥密克戎的四大谜团 。
传播能力为何这么强？
奥密克戎的快速传播在很大程度上要归功于其拥有数十种突变 ， 这些突变将它与以前的变体区分开来 ， 并使它能够避开宿主体内的抗体 ， 特别是能与病毒外围的刺突蛋白结合并阻止病毒进入细胞的中和抗体 。 这意味着尽管很多人对新冠病毒早期版本已有广泛的免疫力 ， 但与德尔塔变体相比 ， 奥密克戎有更多宿主可供选择 。 另外 ， 奥密克戎本身具有的某些特征也可能使其具有高度传染性 。
在病毒传播方面 ， 一种观点认为 ， 这种变体在鼻腔中产生的病毒颗粒浓度更高 ， 因此感染者每次呼气都会呼出更多病毒 ， 但科学家们在这方面并没有达成共识 。
香港大学病毒学家迈克尔·常团队对于人类肺部和支气管组织的一项研究支持了上述猜测 。 他们的数据表明 ， 奥密克戎在上呼吸系统中的复制速度快于以前所有的新冠病毒变体 。 帝国理工学院病毒学家温迪·巴克利团队的研究发现 ， 奥密克戎在培养的鼻细胞中复制的速度比德尔塔快 。
但一些研究报道称 ， 与以前的变体相比 ， 免疫力低下的仓鼠肺部的奥密克戎病毒颗粒数更少 ， 且均没有传染性 。 有些对人类的研究则表明 ， 奥密克戎在上呼吸道产生的传染性病毒颗粒的浓度与德尔塔相同或更低 。
巴克利认为奥密克戎的传播强度可能与它如何进入细胞有关 。 新冠病毒早期版本依靠细胞受体ACE2与细胞结合 ， 并依靠TMPRSS2细胞酶来分解其刺突蛋白 ， 从而使病毒进入细胞 。 但奥密克戎基本上放弃了TMPRSS2 ， 细胞会将其整个吞下 ， 它会钻进一种称为核内体的胞内小泡内 。
巴克利说 ， 鼻子内的许多细胞产生的是ACE2 ， 而非TMPRSS2 ， 这可能会帮助奥密克戎在被吸入后 ， 尚未到达肺部和其他普遍表达TMPRSS2的器官时 ， 就开始起作用 ， 这可以部分解释为何奥密克戎的传播能力如此强 。
症状为何并不严重？
从住院率和病亡率来看 ， 与之前的变体相比 ， 奥密克戎似乎更弱 。 但鉴于很多人通过接种疫苗或此前感染而具有了一定程度的免疫力 ， 所以科学家们希望弄清它的“变弱”在多大程度上是因为许多人的免疫系统已经可以对付这种病毒；在多大程度上是因为病毒本身 。
美国克利夫兰凯斯西储大学医学院的科学家通过研究5岁以下儿童的首次感染情况来区分这两种因素（这些儿童尚未接种疫苗） ， 从急诊室就诊率、入院率或重症监护室和对呼吸机的需求情况来看 ， 感染奥密克戎的症状要比德尔塔轻 。 在另一项研究中 ， 南非科学家分析了奥密克戎感染早期阶段成人的住院和死亡风险 ， 表面感染症状严重性降低的因素中 ， 有25%是因为病毒本身的特性 。
是什么使奥密克戎的“尖牙”变“钝”了呢？迈克尔团队发现 ， 尽管该变种在上呼吸系统中的复制速度较快 ， 但在肺部组织中的复制能力较弱 。 对啮齿动物的研究发现 ， 奥密克戎感染的肺部炎症和损伤较少 。 对人类来说 ， 奥密克戎在肺部大量繁殖或造成损伤的能力较小 ， 导致严重肺炎和呼吸困难的病例较少 ， 鼻伤风的病例数量较多 。
【细胞|奥密克戎四大谜团揭秘】巴克利说 ， 感染奥密克戎症状严重性降低的另一个原因可能是它无法将单个肺细胞融合成更大合胞体——以前的新冠病毒变种可以如此 。 一些科学家认为 ， 这种聚集物会引发症状或帮助病毒传播 。
如何对付奥密克戎？
人体对付病原体的关键“武器”之一是一种叫作干扰素的分子 ， 当细胞检测到病毒入侵时就会产生这种分子 。 干扰素会告诉受感染的细胞加强防御 ， 还会向未受感染的临近细胞发出警告信号 ， 让它们也加强防御 。
以前的变体能避开或抑制干扰素的许多作用 。 一些研究表明 ， 虽然奥密克戎失去了一些优势 ， 但它能更好地抵抗干扰素的影响 。
研究人员也在研究病毒体内引起T细胞注意的部分 。 与之前的变体相比 ， 能被T细胞识别的病毒蛋白在奥密克戎中似乎没什么变化——这是个好消息 ， 因为虽然T细胞对反复出现的威胁的反应比抗体慢 ， 但它们一旦开始行动 ， 就会非常有效 ， 这有助于阻止感染症状变得更严重 。
了解新冠病毒体内哪些部分很少发生变异并且能激活T细胞反应 ， 可以帮助科学家们研发出新疫苗 ， 诱导T细胞对抗当前和未来的病毒变种 。
接下来会发生什么？
迄今为止的数据表明 ， 奥密克戎在感染早期可能传染性很高 ， 但当它们试图扩散到上呼吸道以外 ， 或者遇到干扰素的阻击时 ， 病毒数量及感染其他细胞或人的能力就会迅速下降 。
虽然奥密克戎感染症状的严重程度大幅降低 ， 但大多数专家认为它不会是最终的变体 。
美国哈钦森癌症研究中心进化病毒学家杰西·布罗姆说 ， 未来可能会出现两种情况：一种情况是奥密克戎继续变异 ， 产生一种更糟糕的奥密克戎+变体；另一种情况是出现一种新的、跟奥密克戎不相关的变体 。
伦敦大学学院病毒学家露西·索恩说 ， 科学家们担心第二种情况 ， 这表明病毒具有很强的适应性 ， “它有不止一种进化选择” 。 由于有数十种变体 ， 奥密克戎比其他变体的进化空间要大 ， 其许多变异虽然更弱了 ， 但却遍地开花 。 此外 ， 科学家们怀疑奥密克戎可能会渗透到更多物种体内 ， 然后再次传回人类 ， 带来新的危险 。 采访人员 刘 霞

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