冠状病毒属(Coronavirus)

1.形态结构根据鸡、火鸡、小鼠、大鼠、猪、犊牛和人冠状病毒的负染标本，证明本属病毒为多形态， 略呈球形，直径80～160nm。有囊膜，囊膜表面覆有长12～24nm的突起(即纤突)，纤突末端 呈球状，故整个纤突呈花瓣状或梨状。纤突之间有较宽的间隙。由于囊膜纤突规则 地排列成皇冠状，冠状病毒的名称即由此而来。病毒粒子囊膜由双层脂质组成，在脂 质双层中穿插有两种糖蛋白: M(又称E1)和S(又称E2)。在某些冠状病毒的囊膜上还含有第 三 种糖蛋白HE(又称E3)，这些冠状病毒主要包括牛冠状病毒、猪血凝性脑脊髓炎病毒、人类 冠状 病毒OC43和火鸡蓝冠病病毒。另外，小鼠肝炎病毒的部分毒株如DVIM株囊膜中亦含有HE。病 毒 粒子内部为RNA和蛋白质组成的核蛋白核心，呈螺旋式结构，直径9～16nm，如图23-2。存在于病毒粒子囊膜上的糖蛋白具有不同的功能：M(20～30kDa)是一种转膜糖蛋白，它 通过3个疏水α螺旋区3次插入脂质双层，故其大部分(85%)位于 脂蛋白内，仅有N端糖基化的小部分暴露在双层脂质外面。M的功能类似正粘病毒 、副粘病毒以及弹状病毒的非糖基化膜蛋白，在病毒装配期间将核衣壳连接到囊膜上。另外 ，抗M抗体在补体存在时可中和病毒感染性；S糖蛋白(180～200kDa)大部 分暴露在脂质层外面，是构成囊膜突起的主要成分，它由2个同样大小的多肽组成。S能 直接与宿主细胞受体结合，引起细胞融合，并具有诱导产生中和抗体和细胞介导免疫 等功能 。HE(120～140kDa)是具有血凝特性的冠状病毒所特有的一种糖蛋白，它能引起红细胞凝 集，并具 有乙酰脂酶活性。见图23-3。

2.基因组结构特点冠状病毒的基因组为不分段的正股单链RNA，分子量为6×１０６～8×106Da，基因组大 小为27～30kb，是所有RNA病毒中最大的。该RNA具有感染性，5'末端有帽结构，3'末端含 有共价结合的poly(A)尾。在正股5'末端的非编码区和负股5'末端(即正股3'末端的反向互补 序列)之间有明显的同源序列。比较不同mRNA基因之间的同源性发现，基因组RNA 5'末端 序 列与不同mRNA基因之间的序列有高度的同源性，都有UAAAC序列，在先导RNA序列与基因内部 起始位点之间有7～18个核苷酸是相同的。这些序列的特点与冠状病毒的先导引物转录 有关。目前已经证实，冠状病毒基因组RNA具有很高的重组率，这一现象类似分节段的RNA 病毒，如呼肠孤病毒等。

3.理化学特性冠状病毒含有RNA、蛋白质、糖类和脂质。各学者有关冠状病毒蛋白质、脂质和糖类等的化学组成的报道存在着巨大差别。这不仅是因 为各学者研究的病毒种类或毒株不同，而且是由于采用了不同的测定方法，当然也反映 了冠状病毒粒子本身结构的复杂性。病毒的脂质成分与细胞脂质相同，说明病毒的脂质 成分来源于宿主细胞。冠状病毒对乙醚、氯仿和其它脂溶剂敏感，不耐热。对酸的敏感性，各种冠状病毒不尽相同 ，一般对pH3以下敏感。

4.生物学特性冠状病毒能在多种细胞上增殖，各种冠状病毒最适应的细胞种类如下：鸡传染性 支气管炎病毒适应 鸡胚、幼鸡气管环器官培养、原代雏鸡肾细胞；犬冠状病毒适应原代犬肾细胞；猫冠状病毒 适应原代幼猫腹膜细胞；猪传染性胃肠炎病毒和猪血凝性脑脊髓炎病毒适应原代猪肾细胞、 脾细胞、甲状腺细胞和睾丸细胞；猪流行性腹泻病毒适应胎猪肠细胞；新生犊牛腹泻冠状病 毒适应恒河猴肾细胞、胎牛肾细胞； 小鼠肝炎病毒适应鼠巨噬细胞、鼠DBT细胞、鼠17CL1细胞；人冠状病毒适应继代人胚肾细 胞、WI38细胞、HeLa细胞、人胚气管环器官培养、L132细胞、人胚肺细胞。一般说来，冠 状病毒的分离培养比较困难，特别是初代分离培养。但必须指出，已经适应了在体外 培养细胞上生长的病毒，可在传代细胞上良好增殖。大多数 冠状病毒感染具有2～4小时的隐蔽期，于感染后12～16小时产生大量的子代病毒。病毒吸附 过程与细胞表面的特异性受体和病毒的纤突有关。病毒侵入细胞的方式有二：一为细胞对病 毒的吞饮，一为病毒囊膜与细胞膜融合。IBV以病毒吞饮为主要方式，NCDCV通过囊膜与细 胞膜融合的方式侵入犊牛的小肠细胞，其它病毒则同时存在两种侵入方式。冠状病毒在感染 敏感细胞后，于胞浆内发生脱壳，随后正股基因RNA活化，呈现mRNA的作用，首先指导 早期翻译病毒特异性RNA聚合酶，由此复制出互补的负股RNA。在转录酶参与下，由负股RNA 转录出正股RNA和许多散在的mRNA，一般为6个，它们具有相同的3'末端和65个核苷 酸的5'端先导序列，分别编码结构蛋白M、S、N和非结构蛋白(NS)。由此可见，感染细胞 内可能出现4种病毒特异RNA：①基因RNA；②双链复制中间体；③分散存在 的mRNA；④不完全的RNA。病毒蛋白质的合成，发生于多聚核糖体上。核衣壳的装配发生在胞浆的病毒工厂(毒浆)内，并在内质网和高尔基体的囊状膜上出芽成 熟。某些病毒就在此时附加囊膜突起——纤突。但是并非所有的出芽成熟病毒都有纤突。 冠状病毒看来并不在细胞膜上出芽，虽然有时可在胞膜内发现病毒特异性抗原。聚集于感染细胞胞浆空泡内的病毒粒子，借助空泡与细胞膜的融合或在细胞崩解时释放到 细胞外。

5.抗原性 哺乳动物冠状病毒的某些毒株之间具有血清学上的交叉反应性，但与禽类冠状病 毒迥然不同。Reynolds等(1980)通过中和试验和免疫荧光试验，认为犬冠状病毒、猪 传染性胃肠炎病毒和猫传染性腹膜炎病毒在抗原性上比较接近，可能构成1个不同于冠状 病毒属中其它成员的群或组。一些新发现的 冠状病毒如水貂冠状病毒、兔冠状病毒等，其抗原性尚不清楚。