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關於病毒,你了解多少?

什麼是病毒?

病毒不是細胞,也沒有細胞核,如果不依靠宿主(比如人體或動物),病毒是無法複製和繁殖的。在結構上,病毒是由一層蛋白質外殼包裹著遺傳物質——DNA或者RNA。當病毒進入宿主細胞後,會利用細胞來複制自己的基因,複製完成後便會瓦解破壞宿主細胞,釋放千萬子代病毒大軍然後感染其他更多的細胞。

關於病毒的種類,如果按照宿主來分類,可以分為動物病毒、植物病毒、細菌病毒(即噬菌體);如果按照遺傳物質來分類,可以分為RNA病毒和DNA病毒;如果從形態上劃分,可以分為球狀病毒、桿狀病毒、鏈狀病毒等等。最近出現的新型冠狀病毒,就是根據形態劃分的,因為在電子顯微鏡下看長得像一個王冠一樣,所以叫做「冠狀病毒」。冠狀病毒是具有包膜的正鏈RNA病毒,主要感染哺乳動物和鳥類,其中可以感染人的冠狀病毒一共發現了7種,其中有3種可以引起嚴重的呼吸系統疾病,第一種是2003年的SARS病毒,引發了非典;第二種是2012年發生在中東地區的MERS病毒,全稱是中東呼吸綜合症冠狀病毒;第三種就是此次的新型冠狀病毒COVID-19。

很多病毒的外殼蛋白進化的與生物體所需蛋白儘可能相似,以迷惑細胞表面的識別蛋白讓其進入。冠狀病毒的冠狀突觸就是和細胞表面識別蛋白結合的受體,當前的新型冠狀病毒COVID-19更是在蛋白質外殼之外演化出了一層囊膜,其囊膜的主要成分是糖類和脂質物質,要知道細胞膜的主要成分就是磷脂,脂類物質在很大程度上可以互相融合,病毒就更容易進入細胞內。

新型冠狀病毒是如何感染患者的

病毒要進入細胞,細胞上就必須有它對應的「受體」。新型冠狀病毒的受體和2003年的SARS一樣,受體都是血管緊張素轉化酶2(ACE2)。病毒要感染人類首先得接觸到有這種酶的細胞,完成受體結合,而我們恰好有這種細胞就暴露在空氣中——「黏膜」。黏膜的意義在於分泌黏液,保持濕潤,而我們的嘴唇、眼睛、鼻腔和口腔里都有大量的黏膜細胞。當新型冠狀病毒以某種方式接觸到你的口腔黏膜,它就可以通過其衣殼的「刺突糖蛋白」(S,spike protein)與人類細胞中的ACE2受體結合,感染就開始了。病毒藉助宿主細胞提供的原料、能量和場所合成核酸和蛋白質,而在病毒進入宿主細胞到生物合成階段,胞漿中使沒有病毒顆粒的,這段時間就是「潛伏期」。新型冠狀病毒極其狡猾,潛伏期長達14天。等到大批量的病毒組裝完成後,宿主細胞膜破壞,被感染的細胞土崩瓦解,釋放出病毒顆粒,細胞迅即死亡。每個被感染的細胞都會產生成千上萬新的病毒顆粒,蔓延到氣管、支氣管,最終到達肺泡,引發肺炎。

感染完成後,傳播也不是難事。首先是「噴嚏」,你會噴出10000個以上的飛沫,最遠傳到8米以外;然後是「咳嗽」,大約1000-2000粒飛沫,最遠6米;即使是平靜的說話,每分鐘大概也會產生500粒飛沫。100微米以上的大飛沫因為足夠重,會在10秒內落在地上,而小飛沫們會形成霧雲,他們會在空氣中迅速蒸發變小,成為乾燥的「飛沫核」。上皮細胞蛋白質會包裹著冠狀病毒在空氣中飄蕩,接觸其他人的黏膜。黏膜感染、空氣傳播,這就是新型冠狀病毒為什麼這麼容易傳播的原因。

人體免疫系統是對抗病毒最堅固的屏障

對抗病毒和細菌這樣的微生物疾病,一直以來,我們身體的「免疫系統」是最堅固的防線和最好的醫生。當病毒通過呼吸進入肺部之後,就會和人體的免疫系統展開競賽。當人體的第一個細胞被感染瀕臨死亡的時候,這個細胞會在死之前釋放出信息蛋白,告訴身體病毒的入侵。這個信息通過效應T細胞傳到全身,促進機體調動白細胞遊離到肺部,通過血管來到肺泡處吞噬病毒。但是這個過程能否完全消滅病毒取決於人體自身的免疫力,也就是免疫系統的反應速度和能調動的免疫細胞的數量。因為只要有一個病毒入侵細胞成功就會利用這個細胞複製出成千上萬的病毒,然後這些病毒再次入侵其他細胞形成鏈式反應,指數級別的感染速度對免疫系統提出挑戰。

如果某種病毒已經多次入侵人體,那麼人體的組織液當中早已充斥了相關的抗體,在入侵細胞之前就將其標記,然後招來白細胞將其吞噬。但是對於整個人類都未見過的新型病毒或者說變異病毒,就沒有現成的抗體了,免疫系統無法精確識別敵人,只能靠天然免疫對抗病毒,引起一系列炎症反應。

如何防範「無癥狀感染者」

有些感染者由於免疫系統比較特殊,會出現病毒感染保持在一定規模不再發展,形成較長的潛伏期,也就是病毒存在於體內並具有相當的規模但還不足以引發強烈的癥狀,即「無癥狀感染者」。這時候被感染者的活動能力沒有受限,肺部保持氣體交換的同時也在和外界交換著病毒,這樣的感染者也具有傳播病毒的能力。

無癥狀感染者的存在讓不少人擔心:「隱性的危險」該怎麼防控?無癥狀感染現象在傳染病里比較常見,對此既要重視,但是又不能過度解讀。防範有癥狀、無癥狀感染者,對於健康人群所採取的防範措施來講,沒有差異。不管什麼時候,我們都還是要提高一份警惕。新冠病毒傳播能力比非典病毒強,目前確認的傳播途徑有密切接觸、飛沫傳染、氣溶膠傳播,在密閉環境中,病毒可在空氣中生存幾個小時。氣溫對殺滅病毒作用不大。經過兩個多月的努力,我們國家已經將國內本土疫情基本給控制住了,但是這並不是說我們已經完全攻克病毒了。新冠病毒很可能會成為像流感一樣的病毒,不會自行消失,未來與人類可能長期共存。

如何做好個人防護

戴口罩真的有助於減少呼吸道病毒的傳播嗎?科學家們發現外科口罩能顯著減少冠狀病毒RNA在氣溶膠里的檢測量。這些結果提示外科口罩能預防有癥狀的個體傳播人類冠狀病毒。因此新冠病毒感染者佩戴外科口罩,可能可以幫助減緩病毒的傳播。

我們每個人如何做好防護呢?我們要加強自我保護和健康文明意識,強化環境衛生及個人衛生防護,養成勤洗手、戴口罩、講究手衛生、分餐制、用公筷、保持社交距離、開窗通風、清潔消毒、生病時減少去人員聚集場所等健康生活行為方式,這些方法是大家要長期堅持的。

在新冠肺炎疫情前,首先要注意保護好自己,以健康的生活方式做好防疫,以科學精神做好抗疫工作,相信我們一定能夠徹底戰勝疫情,度過難關。(作者:孟丹,復旦大學基礎醫學院生理與病理生理學系黨支部書記、系副主任,中國病理生理學會血管醫學專業委員會委員 )

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