發布時間:2020/02/10作者:admin

病毒的真相!透過新冠肺炎看龐大的病毒世界

辭舊迎新,歲在甲子,2020年讓中國人民感受到了從未有過的春節氛圍。新型冠狀病毒的肆意傳播,不僅阻礙了回家的路,還帶來了從未有過的恐慌。其實,在人類與自然的平衡過程中,病毒總是會在一定周期之后前來挑戰,且這種情況還會持續下去!本文以科普態度向大家介紹我們這個地球的病毒概況,希望借此次疫情來讓大家進一步了解病毒的發現及生存邏輯。

一個故事揭示隱匿的病毒世界

距離墨西哥奇瓦瓦州東南80公里的沙漠里,有一條寸草不生的山脈,名叫奈卡山脈。2000年,幾位礦工在山地錯綜復雜的地下洞穴作業。當他們挖到300米深的時候,發現一個9米寬、30米長的洞穴,排布著光滑透亮的石膏晶體,這些晶體的長度都在10米以上,最沉的超過50噸,體量巨大!

山洞被發現后,許多地質學家紛紛來到這里進行勘探,且確定該晶體始于2600萬年之前;2009年,加拿大不列顛哥倫比亞大學科學家柯蒂斯薩特爾來到該水晶洞,并舀了一些水帶回實驗室,需要注意的是,該科學家的研究領域并非地質,而是病毒??碌偎顾_特爾,通過對水的分析發現,每滴水中竟足有2億個病毒。病毒世界繼而向科學家打開了大門,誰能想到在沙漠之中,會藏有如此龐大的生物群體!

病毒名字的由來

“病毒”這個詞是非常矛盾的,它最早源于羅馬帝國,當時的意思是蛇的毒液或者人的精液,這一詞語同時賦予了“毀滅”和“創造”兩層意思。幾個世紀后,“病毒”在這個詞逐漸呈現不同含義,既可以指有傳染特性的物質,或可以指通過空氣傳播的物質。

到了19世紀后,“病毒”才比較接近我們現在采用的意思,而這源自一場農業方面的大災難,即荷蘭的煙草農場上的作物突患“重病”,葉子一片片的死去,最終農場顆粒無收。農業學家阿道夫邁耶推測,煙草被感染了...但基于當時的認識,阿道夫邁耶的研究方向為真菌;且通過系列的試驗,并沒有取得實質性的進展。幾年后,荷蘭科學家馬丁努斯拜耶林克將染病植株磨碎,將得到的汁液用精細的過濾器過濾,濾液重新注射到健康植株體內,結果,煙草獲??!通過后續的系列試驗,1898年拜耶林克把他們稱之為“有傳染性的活液”,而活液中“神奇”的物質,拜耶林克稱之為“病毒”。

20世紀50年代,病毒學家雖然已經掌握了關于病毒的基本信息,但許多棘手的問題仍沒有搞清楚,如乳頭瘤病毒為什么能讓兔子長出角來?為什么它們到了人體內,又能引發全球每年數十萬例宮頸癌?為什么有的病毒對人致命,但另一些卻相對無害?病毒如何攻克宿主的防御體系,它們怎么能演化得比地球上任何別的物種都快?HIV病毒從猩猩蔓延到人類身上,竟會成為人類歷史最為兇殘的殺手之一......

病毒錯綜復雜,有時卻又言簡意賅,我們可以再舉一個更為日常卻又有些無可奈何的例子,流感病毒!

流感病毒~永不停歇

流感,influenza,源于意大利語,影響“influence”之意,可追溯到中世紀。1918年一次嚴重的流感爆發,致5億人患病,在當時為世界的1/3人口數量,且5000萬人喪命。即使在沒有大規模流行的年份,流感也讓人們損失慘重。世界衛生組織(WHO)估計,每年流感會影響到全球5%~10%的成人及20%~30%的孩子。每年,約2500萬~5000萬人被流感奪去性命。

如今,科學家早已知道流感并不是天災,而是一種極小的病毒所致。如同造成普通感冒的鼻病毒,流感病毒的遺傳信息也非常簡單,只有13個基因。憑借這么少的信息,流感病毒就能展現威力。且流感病毒隨著病人的咳嗽、噴嚏、鼻涕飛沫擴散。人偶然吸入含有病毒的飛沫,或者摸了占有病毒的門把手再摸嘴,就有可能成為下一個受害者。

流感造成了很多自相矛盾的效應,至今仍困惑著病毒學家。季節性流感對于那些免疫系統脆弱的人士最危險的,尤其是小孩子和老人,因為他們的免疫系統脆弱。然而在1918年大流感中,免疫系統最穩固的青年卻最為脆弱。一個理論是說,流感能刺激免疫系統做出過激反應,結果摧毀了宿主。但另一種理論是,1918年的流感病毒同1889年大流感期間的病毒相似,1918年大爆發時,老一代人攜帶了1889年獲得的抗體,這些抗體保護了他們。

雖然流感病毒的殺傷力仍然讓人捉摸不透,但其源于鳥類的證據,還是很充分的。感染人類的所有流感病毒,都能在鳥類那里找到身影。同時,鳥類還攜帶了更多不會感染人類的流感病毒。有時,某些禽流感病毒會流竄到“人間”,在養雞場工作的人或者在市場上屠宰家禽的人都可能成為第一批受害者。

2009年甲型H1N1流感病毒仍然在全球肆虐,和之前的大流感一樣,它感染了全球10%~20%的人口。美國手忙腳亂的開始研發針對甲型H1N1流感病毒的疫苗,但疫苗直到同年秋天才就緒,而且針對病毒的免疫效果也一般。而最終,這場疫情最終奪走了25萬人的性命,之后才隱匿下來。而未來的某一天,也許經過進一步的改頭換面之后,又將與人類展開廝殺......

20世紀30年代,美國洛克菲勒大學的科學家理查德肖普在一次打獵途中聽說了鹿角兔子,并讓朋友幫忙抓了一只,以分析“鹿角”究竟由什么組成。此前,肖普的同事用雞做過一個實驗,結果顯示病毒可能會引發腫瘤。從而肖普猜想,兔子上的角會不會是由某種病毒導致的腫瘤,后經試驗證實了猜想。接下來,肖普的朋友勞斯將該病毒注射到兔子體內,這種操作并未讓兔子長出“角”,但卻引發了更為可怕的癌癥,且接受注射的兔子,全死了。因為發現了病毒和癌癥之間的聯系,勞斯獲得了1966年的諾貝爾生理學獎/醫學獎。

到了20世紀70年代,德國科學家哈拉爾德楚爾豪森猜測,乳頭瘤病毒對人的危害可能遠不止皮膚長出小疙瘩這么簡單。他懷疑女性的宮頸癌或許和這種病毒有關。此前研究顯示,宮頸癌的傳播方式和性傳播疾病比較相似。例如,修女得宮頸癌的概率就比其他女性低得多。有些科學家據此懷疑某種性傳播病毒會讓人患上宮頸癌。乳頭瘤病毒有引發癌癥的“前科”,因此豪森將目標鎖定在了乳頭瘤病毒上。1983年,他在樣本里確定了更多乳頭瘤毒株,也因此分享了2008年的諾貝爾生理學獎/醫學獎。

無數女性因宮頸癌喪生,是造成女性死亡的第三大元兇,僅次于乳腺癌和肺癌。所有宮頸癌始于HPV感染,始于病毒把自己的DNA注入到宿主細胞。HPV尤其擅長感染上皮細胞,這種細胞構成了我們人體大部分的皮膚和黏膜。病毒的基因最終會跑到宿主細胞的細胞核里,這里裝著細胞自己的DNA,細胞會把HPV的基因一起讀取出來,并產生病毒的蛋變質。這些蛋白質就開始改變細胞了。

2006年,世界第一支HPV疫苗在美國和歐洲獲準上市。這些疫苗都含有HPV的外殼蛋白,注射到人體之后,我們的免疫系統就會開始學習識別HPV。將來,如果有人感染了HPV病毒,其免疫系統就能立馬組織反抗,迅速將病毒清除干凈。

疫苗的應用在美國掀起了爭議,生產商推薦孩子11~13歲進行免疫,有些父母擔心這種倡議會鼓勵孩子發生婚前性行為。2013年只有35%的男孩和57%的女孩在13周歲前接種了HPV疫苗。而科學家通過長期研究發現,注射了疫苗的孩子對引起70%宮頸癌的兩種病毒有完全的免疫力。當然,即使所有孩子都注射疫苗,宮頸癌也不一定會就此消失;同時,我們還要小心HPV病毒的進化能力...

轉自:藥智網