冠状病毒是可感染人类的一类常见呼吸道病毒，已知其是通过飞沫和密切接触在人与人之间传播。近期在世界范围内流行的2019新型冠状病毒（2019-nCoV）已造成数以千万人感染，在部分临床确诊患者的结膜分泌物和泪液中发现了2019-nCoV。本文就冠状病毒在眼表传染的解剖基础、其受体在眼部的表达特征、临床前动物研究结果以及患者临床表现，对文献进行总结和分析，以探讨眼部作为传播途径的可能性，同时提出眼部防护的思考和建议，以供眼科医师在临床工作中参考。（中华眼科杂志，2021，57：305-310）
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2019新型冠状病毒（2019 novel coronavirus，2019-nCoV）在世界范围内广泛播散。世界卫生组织公布的数据显示，截至2020年12月初，全球已有超7 700万人确诊感染，死亡人数超过169万，造成了严重的社会经济负担。在部分临床确诊患者的结膜分泌物和泪液中发现了2019-nCoV。为了探讨冠状病毒通过眼部传播的可能性，本文从分子生物学、眼部解剖生理以及临床资料等方面，对有关可感染人体冠状病毒的文献进行总结和分析，为临床防控冠状病毒传染提供科学依据。
目前在世界范围内传播的2019-nCoV是冠状病毒中的一种。在冠状病毒家族中已知还有6种病毒可以感染人体，即人冠状病毒（human coronavirus， HCoV）OC43、HCoV-229E、严重急性呼吸综合征冠状病毒（severe acute respiratory syndrome coronavirus，SARS-CoV）、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、中东呼吸综合征冠状病毒（Middle East respiratory syndrome coronavirus，MERS-CoV）（表1）。这7种病毒均利用其表面的钉突蛋白与细胞表面受体结合并进入细胞。钉突蛋白是一种三聚体跨膜蛋白，其N末端为S1结构域，介导病毒与受攻击细胞的表面受体结合； C末端为S2结构域，介导后续细胞膜融合过程。在病毒入侵细胞的过程中，钉突蛋白首先被切割开，将S1结构域中具有高度特异性结合能力的受体结合位点暴露。在与受体细胞紧密结合后，再利用受体细胞的蛋白酶将S2结构域水解切开，造成不可逆的构象改变，并促成囊膜融合。进入人体宿主细胞后，病毒在细胞内进行RNA复制并组装更多病毒蛋白颗粒，导致细胞破坏，释放出胞内新合成的病毒颗粒［1］。
7种可感染人体的冠状病毒进入细胞的方式
7种可感染人体的冠状病毒进入细胞的方式
| 病毒名称 | 种属 | 宿主受体 | 识别细胞受体的蛋白 |
|---|---|---|---|
| 严重急性呼吸综合征冠状病毒 | β2 | 血管紧张素转换酶2（需TMPRSS2 辅助） | 钉突蛋白 |
| 2019新型冠状病毒 | β2 | 血管紧张素转换酶2（需TMPRSS2 辅助）、CD147 | 钉突蛋白 |
| HCoV-NL63 | α | 血管紧张素转换酶2、硫酸乙酰肝素 | 钉突蛋白 |
| 中东呼吸综合征冠状病毒 | β3 | CD26、α2-6-连接唾液酸 | 钉突蛋白 |
| HCoV-OC43 | β1 | 9-O-Ac-Sia | 钉突蛋白 |
| HCoV-HKU1 | β1 | 9-O-Ac-Sia | 钉突蛋白 |
| HCoV-229E | α | CD13 | 钉突蛋白 |
注：TMPRSS2示跨膜丝氨酸蛋白酶2，HCoV示人冠状病毒，CD示分化群，9-O-Ac-Sia示第9位羟基经乙酰基修饰后的唾液酸
已发现的冠状病毒多为呼吸道病毒，主要通过飞沫及密切接触传播。最近流行的2019-nCoV也可通过高浓度气溶胶传播［2］。同时研究结果表明，2019-nCoV和SARS-CoV等冠状病毒可存在于粪便、尿液、泪液、血液、脑脊液、精液等多种生物样本中。因此，包括粪口传播、泌尿生殖道传播、眼表传播等多个传播途径的传染风险正在研究评估中［3］。
不同冠状病毒入侵细胞时识别的受体不尽相同。研究结果证实部分常见受体在眼表有所表达，表明眼表具有病毒接触后直接通过受体入侵的结构基础（表1）。膜蛋白血管紧张素转换酶2（angiotensin converting enzyme 2，ACE-2）是SARS-CoⅤ、2019-nCoV及HCoV-NL63的共同受体。在人体眼部，ACE-2较广泛表达并参与调节眼压［4］，尤其在人的结膜上皮细胞中ACE-2表达水平较高［5］。在体外结合试验中使用融合蛋白技术证实SARS-CoV可与角结膜上皮细胞的ACE-2结合［6］。
另一类冠状病毒识别的常见受体是唾液酸。唾液酸位于多糖链末端，通过α2-3-连接或α2-6-连接形成糖苷键与半乳糖相连。人体角结膜上皮细胞表达α2-3-连接唾液酸，而泪膜黏蛋白则富含上述2种唾液酸［7］。α2-3-连接唾液酸也是其他很多病毒，如37型腺病毒、70型肠病毒及新城鸡瘟病毒进入细胞的受体，这些病毒感染时均有较明显的眼部受累表现，如流行性出血性结膜炎等。MERS-CoV可识别唾液酸受体进入细胞［8］。其他冠状病毒如HCoV-OC43和HCoV-HKU1也被发现可利用第9位羟基经乙酰基修饰后的唾液酸（9-O-Ac-Sia）进入细胞［9］。其他部分冠状病毒的识别受体如分化群（cluster of differentiation，CD）26、CD13等，仅在动物研究中被发现眼部可表达，目前尚未检索到其在人眼部表达的文献。
经测算2019-nCoV在不锈钢及塑料表面存活的半衰期超过5 h，在两者表面接种2019-nCoV超过48~72 h后仍能检测出活病毒［10］。手在接触物体表面的病毒后再接触眼表，病毒可能通过眼表受体入侵细胞。因此，冠状病毒通过眼表受体直接接触感染的风险需要充分强调，洗手及避免接触眼部应作为预防冠状病毒感染的常规方法之一。
气溶胶为直径小于20 μm的微小颗粒在空气中形成的悬浮物，能长时间悬浮并造成更大范围的播散［11］。SARS-CoV和2019-nCoV均可在人工制造的气溶胶中存活超过3 h，并具备潜在感染力［10］。在SARS-CoV感染者生活环境的空气中可检测出病毒颗粒，并能够通过气溶胶对密切接触者造成传播，尤其在相对密闭的空间中，如在我国香港的一栋公寓楼中发生因通风井气流致高层住户暴发感染的事件［12］。眼表作为面部暴露的一部分，在高浓度的气溶胶中可能成为病毒颗粒的贴附位点。Duan 等［13］利用三维打印技术建立真实人体模型，采用振动孔单分散气溶胶发生器模拟面对面交谈时的气溶胶分布，发现少量颗粒可沉积于双眼表面。使用特殊的封闭式眼罩将雪貂眼表暴露在含病毒颗粒的气溶胶中，可使其出现致死性全身感染［14］。目前关于2019-nCoV可通过气溶胶传播的试验研究报道尚不足。我国在《新型冠状病毒肺炎诊疗方案（试行第八版）》中特别提出2019-nCoV在高浓度气溶胶中存在传播的可能。眼表虽然占体表面积较少，但是其表面组织较皮肤薄弱，也不被口罩等常规措施保护，受冠状病毒气溶胶感染的危险不容忽视，须强调在可能存在气溶胶的环境中加强眼部保护。
鼻泪管是沟通眼表和下鼻道的解剖结构，可成为冠状病毒经眼表进入鼻咽及下呼吸道的通道。Bischoff等［15］将受试者暴露于减毒流感病毒环境后，采集鼻腔冲洗液进行检测，结果显示绝大部分仅佩戴口罩而不佩戴护目镜的受试者样本中可检测到病毒，说明进入鼻腔的病毒可来自暴露的眼表。Yoshida和Hondo［16］分析1例单纯疱疹病毒角膜炎患者结膜及鼻腔分泌物中病毒的DNA序列，发现其完全相同，说明鼻腔中分离的病毒来源于眼表。在恒河猴疫苗研究中，于眼表接种病毒可造成眼部和呼吸道感染，提示病毒经眼-鼻通道进入呼吸道的可能［17］。
鼻泪管除了作为解剖通道外，其上皮细胞及杯状细胞表面可表达唾液酸。鼻泪管、软腭表面丰富的黏液同样富含α2-6-连接唾液酸，使病毒具有经眼-鼻泪管-软腭-咽喉部转移后进入呼吸道上皮细胞的可能［18］。
结膜分泌物及泪液是眼表可无创获取的生物样本。部分研究结果提示这些样本存在检出病毒的可能。Loon等［19］采集SARS-CoV感染期患者的结膜分泌物，3例患者（8.3%）可检测到病毒RNA。在华中科技大学同济医学院附属同济医院的72例确诊2019-nCoV感染者中，1例患者以双侧结膜充血、水性分泌物增多及发热为首发症状且有明确眼部暴露史，该患者结膜拭子病毒RNA为阳性［20］。
然而，部分采集SARS-CoV及2019-nCoV感染期或恢复期患者泪液进行检测的研究未能明确病毒存在［21, 22, 23, 24, 25］。综合这些研究结果，说明冠状病毒在患者泪液中的存在率并不高。一方面生理上因泪液持续更新并进入鼻腔，眼表颗粒难以长时间停留；另一方面，基于现有研究结果显示，冠状病毒直接造成眼表感染的概率较低，因此眼表取样检出病毒的阳性率较低。尽管如此，在泪液中病毒阳性的报道充分提示了冠状病毒在眼表短期存在的可能性。
目前关于冠状病毒感染者出现眼部受累的临床报道较少（表2，3）。2004年1例以细支气管炎及结膜炎为主要表现的婴儿确诊为首例HCoV-NL63感染者，为检索到的关于冠状病毒眼部表现的首例报道。另一项研究结果显示， 在28例HCoV-NL63感染的儿童中，3例（16.7%）有结膜炎表现［30］。由于HCoV-NL63与SARS-CoV、2019-nCoV均可利用ACE-2受体进入细胞，因此其感染人体的方式对探讨SARS-CoV和2019-nCoV的传播途径具有重要的参考意义。
文献报道冠状病毒感染人体后的眼部受累情况
文献报道冠状病毒感染人体后的眼部受累情况
| 文献与第一作者 | 病毒类型 | 总例数 | 出现眼部相关症状例数（百分比） | 眼部主要症状 |
|---|---|---|---|---|
| Zhou［26］ | 2019-nCoV | 确诊121例 | 8例（6.61%） | 结膜充血、眼痒、水性分泌物 |
| Chen［27］ | 2019-nCoV | 确诊535例 | 27例（5.05%） | 结膜充血 |
| Xia［28］ | 2019-nCoV | 确诊30例 | 1例（3.33%） | 结膜充血、水性分泌物 |
| Xu［24］ | 2019-nCoV | 确诊14例，疑似16例 | 1例（3.33%） | 眼痒 |
| Deng［23］ | 2019-nCoV | 确诊114例 | 0例 | |
| Zhang［20］ | 2019-nCoV | 确诊72例 | 2例（2.78%） | 结膜充血、水性分泌物 |
| Chan［21］ | 严重急性呼吸综合征冠状病毒 | 确诊17例 | 0例 | |
| WHO MERS-CoV Research Group［29］ | 中东呼吸综合征冠状病毒 | 确诊144例，疑似17例 | 0例 | |
| Vabret［30］ | 人冠状病毒NL63 | 确诊18例 | 3例（16.67%） | 结膜炎 |
| Bastien［31］ | 人冠状病毒NL63 | 确诊19例 | 0例 | |
| Woo［32］ | 人冠状病毒HKU1 | 确诊10例 | 0例 |
注：2019-nCoV示2019新型冠状病毒；表内空项示无出现眼部相关症状者
文献报道可感染人体冠状病毒眼部标本的逆转录聚合酶链反应结果
文献报道可感染人体冠状病毒眼部标本的逆转录聚合酶链反应结果
| 文献与第一作者 | 病毒类型 | 标本类型 | 标本份数 | 标本采集时间 | 标本检测阳性率 | 眼部相关症状与标本检测结果 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Zhou［26］ | 2019-nCoV | 结膜拭子 | 121 | 确诊后1~38 d | 2.48% (3.31%为可疑阳性) | 1例有眼部相关症状者标本检测结果为阳性；2例标本检测结果阳性者无眼部相关症状 |
| Xia［28］ | 2019-nCoV | 结膜拭子 | 60 | 1.33% | 眼部标本检测结果阳性者有结膜炎症状 | |
| Deng［23］ | 2019-nCoV | 结膜拭子 | 114 | 确诊后 | 0 | 患者均无眼部相关症状，且标本检测结果均为阴性 |
| Xu［24］ | 2019-nCoV | 结膜拭子 | 28 | 确诊后（未记录具体时间） | 0 | 1例有眼部相关症状者标本检测结果为阴性 |
| Sun［20］ | 2019-nCoV | 结膜拭子 | 72 | 发病后平均18 d | 1.39% | 2例患者有结膜炎症状，标本检测结果1例为阳性，1例为阴性 |
| Leong［22］ | SARS-CoV | 结膜拭子 | 126 | 治愈出院后42 d内 | 0 | |
| Loon［19］ | SARS-CoV | 结膜拭子 | 36 | 发病后9 d内 | 8.33% | |
| Chan［21］ | SARS-CoV | 泪液拭子、结膜 刮片 | 17 | 发病后3周内 | 0 | 无眼部相关症状，标本检测结果均为阴性 |
注：2019-nCoV示2019新型冠状病毒，SARS-CoV示严重急性呼吸综合征冠状病毒；表内空项为无记录
2019-nCoV感染者的眼部受累情况得到更多关注。部分患者的病史支持眼部受累的可能。1例患者出现左眼结膜炎症状，2次结膜拭子检测均为阳性，而无结膜炎症状的右眼均为阴性。该患者恢复后其左眼病毒检测结果转为阴性，其症状与客观检测结果一致，提示左眼结膜炎表现与冠状病毒感染直接相关［28］。在一项纳入535例患者的横断面研究中，27例确诊患者（5.05%）在病程中出现结膜炎表现，其中3例患者以结膜炎为首发症状［27］。
目前在与SARS-CoV、MERS-CoV及HCoV-HKU1感染有关的临床报道中尚未检索到眼部受累的文献。在国内疫情严重时，个别报道显示2019-nCoV感染者在发病前或发病过程中出现结膜炎症状且结膜拭子检测阳性［28］，提示眼部可能是冠状病毒感染的靶器官之一，但患者是否通过眼部感染冠状病毒还有待于进一步研究结果证实。
基于眼部结构暴露及感染者眼部受累的临床报道，部分学者利用动物实验及体外试验进一步探索眼部传染冠状病毒的风险。在手术切除的人体结膜组织中接种2019-nCoV，发现病毒可以感染结膜上皮并在细胞内进行广泛复制及增殖［33］。de Wit等［34］在恒河猴及普通狨猴眼表接种MERS-CoV，发现动物可出现呼吸道感染，提示眼表可能是潜在的感染途径。此外，在恒河猴眼表接种半数致死量的2019-nCoV，发现可导致以间质性肺炎为特征性表现的感染症状及血清抗体反应［35］。
动物实验及体外试验结果提示眼表可能成为冠状病毒传染的“门户”。然而，在现实生活中患者眼表感染病毒的方式一般为手部触摸及气溶胶或飞沫传播，而非动物实验中采用的眼表接种方式，且一般接触量也远小于动物实验的接种量，因此眼表传播冠状病毒的可能性和重要性还需要实验研究和临床研究结果进一步证实。
此次世界范围的2019-nCoV大流行，在全球多国均有较高比例医护人员被感染，其中包括我国武汉的数位眼科医师。在眼科常规诊疗工作中，医师常需要近距离接触患者或面对面进行检查，其暴露危险系数尚无科学数据，临床正在进行相关模拟研究。此外，部分眼科检查，如喷气式非接触眼压计测量时喷射的气流可冲击患者泪膜，形成局部气溶胶，增加环境污染的风险［36］。
目前世界卫生组织及世界多国均发布了针对医护人员的防护措施，我国也发布了疫情期间眼科防护的专家建议，尤其对眼科门诊、手术及器械消毒提出了具体的防控建议［37, 38］。基于各方面研究结果，结合各国的部分指导原则，对眼部防护提出以下几点思考。首先，应增强眼部防护意识。研究结果提示眼部可能是2019-nCoV等冠状病毒进入人体的途径之一。尽管可能不是主要途径，但某些人群如眼科医护人员眼部存在暴露危险，因此须进行科学宣传以增强眼部防护意识。世界卫生组织的指南对接触高危患者的医护人员佩戴护目镜做了强制要求，但并非所有国家均重视眼部防护的必要性。一项最新针对英国眼科医护人员的调查结果显示，近六成被调查者对英国最新指南不要求佩戴护目镜表示强烈不安，近八成被调查者从未接受过个人防护装备的使用培训。由此可见，眼部防护远未得到足够重视，尤其对于医护人员［39］。其次，需要对2019-nCoV感染者的眼部表现进行更多的临床研究，以进一步掌握眼部作为感染和传播途径的特点和防护关键点。美国眼科协会在美国疫情暴发之初即提出要警惕2019-nCoV感染者的“粉红眼（pink eye）”（https：//www.aao.org/headline/alert-important-coronavirus-context）。充分掌握2019-nCoV感染的眼部特点，才能进行有效的科学防护。最后，眼科医护人员在日常工作中应注重做好防护工作，以应对未来长期的2019-nCoV流行或隐性传染。这不仅需要在相关规范中提出明确的防护要求，而且应确定有效、创新的防护方法。目前临床正在进行模拟试验，研究眼科医护人员在日常工作中眼部的暴露风险以及相应防护方法的效果，以期为未来实施有效防护提供科学依据。
所有作者均声明不存在利益冲突
