十三. 病毒

病毒是由一段核酸(遗传物质-RNA/DNA)与一些蛋白质(保护性外壳)构成的非细胞形态的有机物种。有些病毒在保护性外壳外面还有一层以蛋白质,多糖和脂类构成的包膜。
病毒自己无法生存繁殖,要靠侵入/感染其它生物(宿主)的细胞,利用宿主细胞内的细胞器进行自我复制,得以生存繁殖。所以严格意义上来讲 ,它不是生物/生命体。但大多数科学家同意把病毒放入微生物这个大家庭里。
病毒无处不在。科学家估计在地球上有数百万种病毒,但只有5000多种已被详细描述。病毒非常小,肉眼或者用光学显微镜是看不到它们的。只有通过电子显微镜才能看到病毒的形态和结构。大多数病毒的直径在10~300纳米,有些丝状病毒可长达1400纳米,宽80纳米。
几乎所有具有细胞结构的生物/生命体,如动物,植物,细菌等都可以被病毒感染。一种病毒可以在界内感染一种或不同种生物,但不会跨界感染。意思是某一病毒,它可以感染动物界内一种或不同种的动物,包括人。但这种感染动物的病毒不会跨界到植物界去感染植物,或到微生物界去感染细菌,真菌等。感染细菌或植物的病毒,也不会感染动物。很多科研还在进行中,但至少到目前为止还没有发现病毒可以跨界感染。
病毒引起人类疾病的主要原因有:1. 病毒在复制繁殖自己的过程中,损伤了宿主细胞,细胞死亡,造成器官功能损伤/丧失,引起疾病。2. 病毒作为抗原引起宿主的免疫反应。免疫反应物质在杀病毒的同时,也杀伤了宿主自己的细胞,引起疾病。3. 病毒通过多种途径造成宿主细胞分裂增生失控,生成肿瘤。
我们已经知道的由病毒引起的人类疾病大多数是传染病。大家熟悉的有流行性感冒,病毒性肺炎,病毒性肠炎,病毒性脑炎,肝炎,艾滋病,埃博拉出血热,狂犬病,疱疹等。一些肿瘤,如鼻咽癌,子宫颈癌,肝癌,某些淋巴瘤,某些皮肤肿瘤等也与病毒感染有关。
目前能有效杀死病毒的特效药很少,所以预防很重要。
要预防传染病,我们需要知道传染源,传播途径,和易感人群。阻断任何环节,都可以预防/减少疾病的扩散。
传染源是指体内有病原体生长繁殖,并能排出体外的人和动物。传播途径是指病原体从传染源排出后,到侵入新的宿主的过程。主要的传播途径有空气,水,食物,接触,媒介节肢动物,以及医源性传播等。没有被某种病毒感染过的人都属于这种病毒的易感人群。
每种病毒的传染源,传染途径可有不同,阻断方法也不同。保护易感人群的方法除了做到阻断以上两点外还有主动免疫(接种疫苗等)和被动免疫(注射含有特异抗体的血清等)。
疫苗和病毒一样能引起机体免疫系统产生相应的保护物质,包括相应的抗体。当下次病毒进入体内/感染时,相应的保护物质被激活,一起来消灭病毒,阻止病毒对人体的伤害。但有些病毒容易变异,疫苗需要跟着改进,或者抗体等免疫物质在体内持续时间短,此时疫苗就需要重复接种(如流感疫苗要年年接种)。或者有些病毒变异太快及其它一些原因,很难做出疫苗或做不出疫苗(如这么多年了HIV疫苗仍在研究中)。有些疫苗接种后可引起终身免疫,有些疫苗不会引起终身免疫(免疫力可渐渐减退至消失)。
被动免疫是在刚暴露于病毒后,及时注入含有相关免疫物质的血清/免疫球蛋白来阻断病毒对宿主细胞的伤害,从而阻断疾病的发生。有些因需要暴露于病毒,但又因某种原因不能接种疫苗的人,也可用被动免疫做短期防护。
举几个例子。流行性乙型脑炎是人畜共患的传染性疾病。传染源是动物宿主,如猪,蝙蝠,鸟类等。传染途径是通过蚊子叮咬动物宿主(主要是猪),再去叮人,将病毒传播给人。易感人群是从来没有感染过病毒的人群。现在没有特效药,主要的是靠预防。预防方法有:监控猪的发病情况(在猪中的流行往往比在人群中的流行早1-2个月);给猪打疫苗,防止病毒在猪体内大量繁殖; 灭蚊/防止被蚊子叮咬;给易感人群(主要是儿童)注射流行性乙型脑炎的疫苗。人感染后,血液里面的病毒很少,所以人之间传染的机会很少。而且多数人被携带病毒的蚊子叮咬后,如病毒量不大,可能只有轻微症状而不会引起脑炎,但同时这感染的病毒起到了"疫苗"的作用。这也是流脑疫苗对象主要是小儿的原因。
甲型病毒性肝炎。人类是甲型肝炎病毒唯一的自然宿主。传播途径是粪口传染。大家可能还记得上海1988年发生的甲型病毒性肝炎流行。病人的含病毒的粪便排入水中,污染水和水中的生物(88年是毛蚶)。没有免疫力的人食入了被污染而又没有烧透的水或毛蚶,或接触了病人或病人的污染物,食入口中,导致感染。所以隔离病人,处理/灭毒病人粪便,不吃没烧透的水或食物,接种甲肝病毒疫苗是预防感染/扩散的方法。紧密接触者或已暴露者,在来不及主动免疫(接种疫苗)前,可以用被动免疫(免疫球蛋白等)来预防肝炎的发生。甲肝除了粪口感染途径外,经血液感染或男性同性恋之间感染也存在。
现在正在流行的新冠病毒。病毒的自然宿主/传染源是哪种/哪些野生动物还在调查中。但我们知道传染途径主要是呼吸道。病人和无症状感染者可从呼吸道将病毒排入空气,在空气中可漂浮一段时间,或落在某些物体上可存活一段时间。没有感染过这病毒的人吸入这些病毒,或者用手触摸这些病毒,再去抚摸脸部,眼睛,鼻子就可以感染。现在没有对这病毒的特效药。疫苗正在研究中。所以我们能做的是隔离病人。尽量少去公共场合;不得不去公共场合时,要注意保持社交距离/戴口罩。触摸有可能污染过的物体后,要用肥皂温水洗手。因为有无症状感染者存在,在公共场合戴口罩/保持社交距离是对我们自己也是对其他人的保护。顺便提一句,从我自己预防流感的经验来看,每天早晚用盐水漱喉咙/漱口,淋浴时多花些时间冲洗面部,让少量水洗洗鼻前庭(鼻腔开口处),减少有可能附着在这些部位的病毒,可能会有帮助。我们对新冠病毒的了解还很少,还有很多未知数,需进一步研究。
除了致病的病毒外,有些病毒侵入/感染人体细胞后,与人和谐相处,不引起疾病。还有些病毒在人体内,尤其在肠道内,帮助杀死有害细菌,维持肠道/人体健康。
这些感染/杀死细菌的病毒叫噬菌体。它不会感染/伤害人体细胞。远在认识病毒以前(约1917年),就曾有人用它治疗白痢(肠道细菌感染)。因为抗菌素的发现/发展,这类治疗的研究停止了一段时间。后来,噬菌体/病毒又有用来治疗菌痢,霍乱,皮肤毛囊的金黄色葡萄球菌感染,烧伤病人的绿脓杆菌感染等。超级病菌(一些抗菌素无效的病菌)目前也有用病毒/噬菌体来治疗。
病毒作为载体,有用在制造疫苗(运送疫苗进入易感人群体内),用在基因治疗(运送正常基因进入基因缺陷的病人体内) 等。如血友病的基因治疗三期临床试验结果很好,已经在美国欧洲得到基本肯定,已在FDA和EMA(欧洲)申请上市。
用病毒(oncolytic virus--溶瘤病毒)治疗肿瘤的科研在进行中。其中有一些已经用于临床治疗。如用改造后的疱疹病毒 (herpesvirus) 来治疗某些复发的无法手术切除的黑色素瘤 (melanoma)。
病毒和人类会一直共存下去。病毒随时有可能来打扰人类。但随着对病毒的研究越来越深入,了解越来越多,只要不被坏人利用,相信病毒对人类的伤害会越来越少,而利用病毒来造畗于人类会越来越多。