随着新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的全球大流行，新冠肺炎（COVID-19）在世界各地传播，已经使医疗系统不堪重负，同时重挫全球经济，导致毁灭性的生命财产损失。全球的监管机构、医生和科学家们正在努力推动有关新冠肺炎的研究进展。作者回顾了最新数据，将重点放在对疾病致病机制的理解，并转化为临床表现和潜在治疗方法上。作者讨论了新冠病毒的病毒学、流行病学、临床表现、多器官累及结局，着眼于心血管并发症，提出了几种心肌损伤机制。病毒学和潜在损伤机制是寻找潜在治疗方法的基础。
随着新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的全球大流行，新冠肺炎（COVID-19）在世界各地传播，已经使医疗系统不堪重负，同时重挫全球经济，导致毁灭性的生命财产损失。在COVID-19在全球蔓延的同时，全球的医学、科学机构也团结起来，迅速拓展了人类对发病机制，疾病表现和可能预防和治疗策略的认识。病毒学家已经通过相关疾病来了解这种新型病毒感染的生命周期。临床医生们纵然一度不知所措，但通过对比传统的病毒致病机制及历史上其他病毒的非常规致病机制，仍然对新冠患者付出了艰辛的努力，并将经验与同行快速进行分享。全世界的法规机构和制药企业正在紧急状态下加快治疗方法的研究和突破。这些来自许多领域的共同的广泛的努力，正在驱动关于COVID-19的集体经验和理解迅速拓展。
在这里，我们将重点介绍关于对病毒致病机制的理解，以及转化为临床表现和潜在的治疗选择。具体来说，我们会从基本病毒学，流行病学，临床表现（包括发病，进展，多器官累及后果和预后）展开讨论，并对心血管并发症着重展开，提出几种潜在的损伤机制。基于病毒的生命周期和可能的损伤机制，我们会讨论一系列可能的治疗方法。在文末，考虑到这场卫生危机的规模，我们会强调在资源短缺情况下对治疗标准的道德考量。
SARS-CoV-2病毒学基础
1
病毒基因及结构
冠状病毒科是一个有包膜正义单链RNA病毒家族，他们都具有相似的基因组成和功能机制。基于遗传聚类，冠状病毒被分为alpha,beta,gamma和delta四种属（genus）。目前已知α和β冠状病毒会致病，例如常见的呼吸道感染。SARS-CoV-2和SARS-CoV-1属于β冠状病毒。由于透射电子显微镜下，病毒周围会显示出冠状的电子密度，病毒由此被命名为冠状病毒。这种现象被认为是由致密的蛋白质引起的，这种蛋白质固定在病毒膜上，负责与靶细胞膜上的受体结合。
冠状病毒基因组由2部分组成。冠状病毒家族基因组的5’端高度保守，编码复制酶——一种用于细胞内病毒复制的非结构蛋白。这种酶会被先翻译为一段kDa的肽段，之后功能蛋白会从肽段上被分别切离。和冠状病毒一样，SARS-CoV-2基因组编码了16种非结构蛋白，它们表达病毒复制所需的多种功能。病毒复制所需的关键蛋白包括，类木瓜蛋白酶5、3（nsp5，nsp3）和RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)的催化亚基(nsp12)。其他蛋白则主要用于改变细胞功能以促进病毒复制，以及钝化宿主的固有免疫功能。
剩下三分之一的冠状病毒基因组编码了结构蛋白和多种附属蛋白。结构蛋白是病毒颗粒的结构成分，冠状病毒关键结构蛋白包括核衣壳蛋白（N）和三种跨膜蛋白：刺突蛋白（S），膜蛋白（M）和包膜蛋白（E）。S蛋白介导病毒与细胞受体的结合，E和M蛋白则介导与细胞膜的融合。N蛋白结合病毒RNA并介导S、E和M蛋白的组装以实现基因组包封。
2
生命周期
SARS-CoV-2的生命周期尚未被清晰阐明。然而，基于序列同源性预测，目前认为应该与SARS-CoV-1及其他冠状病毒非常接近。总体上，冠状病毒的生命周期包括从病毒结合靶细胞到病毒复制的多个步骤。关于这个过程的知识可以帮助我们理解病毒的生理过程，并为抗病毒治疗提供认识基础。发展治疗方法的目的正是要打破病毒生命周期“链条上的环节”，以控制病毒在病人体内的增殖。
图1：新型冠状病毒（SARS-CoV-2）的生活史
目前已知SARS-CoV-2和SARS-CoV-1相同，会通过结合细胞膜表面的糖蛋白血管紧张素转化酶2（ACE2）进入细胞。目前尚无病毒结合其他冠状病毒的受体（如DPP4或APN）的证据。在病毒结合ACE2后，会立即启动内化程序，通过胞吞进入细胞，并通过膜融合将遗传物质释放进入宿主细胞。一种膜结合蛋白酶，跨膜丝氨酸蛋白酶2（TMPRSS2）参与了该过程。作为融合的必要环节，TMPRSS2切割S蛋白以最终完成膜融合。有趣的是，冠状病毒的受体（如ACE2，DPP4和APN）的蛋白酶活性似乎对膜融合并不是必须的。
膜融合后，病毒RNA会进入细胞。病毒RNA之后会被翻译为结构蛋白和非结构蛋白。非结构蛋白或复制酶的翻译会形成一条巨大的多肽链，16种非结构蛋白会由此切割产生。整个过程最初由胞内蛋白酶介导，后续会由翻译产生的冠状病毒主要蛋白酶和papain样蛋白酶介导进行。另一种复制酶，RNA介导的RNA聚合酶（RdRp）负责病毒基因组的复制和扩增，在这个过程中，由于复制或重组错误病毒可能获得新的突变。
完成病毒RNA的扩增后，更多的病毒结构和非结构蛋白会由此产生。由于病毒需要膜结构包裹完成传播，病毒的结构蛋白会通过特殊的信号传导靶向内质网结构；病毒的RNA与N蛋白结合，并与这些等待在内质网和高尔基体上的其他结构蛋白相互作用，再次发生膜融合过程形成胞内囊泡，并最终实现细胞出芽和胞吐过程。
需要被强调的是，SARS-CoV-2与SARS-CoV-1感染存在诸多差异：如前者的潜伏期更长，症状更多样，前者对于已经罹患心血管疾病的患者更易感染，有容易并发心肌损伤的倾向等；而导致这些重要临床差异的准确分子机制差异却尚未被阐明。
3
致病机制：ACE2
SARS-CoV-2、SARS-CoV和HCoV-NL63（一种引起轻度呼吸道感染的病毒），都通过结合ACE2受体致病。基于ACE2在心血管系统中的作用、血管紧张素在心血管疾病中的药理作用，及合并心血管疾病的COVID-19患者具有发展为重症的明显倾向这一事实，ACE2分子引起了学界的高度