撰文/王冉冉(中国医学科学院北京协和医学院药物研究所)
本文来自《知识就是力量》杂志
春节期间,气温依旧寒冷,流感病毒肆虐。其实流感并不仅仅是一场简单的感冒,当病毒的异常形态出现时,流感甚至会引起致死性的大流行。一场大流感很可能比一次大规模的生物恐怖袭击造成的伤亡更多。流感病毒是如何传播并入侵我们的身体的?我们的身体又是如何对抗如此狡猾的病毒的呢?
流感病毒有多凶
在艾滋病、SARS(严重急性呼吸综合征)和其他新发感染性疾病出现以前,许多科学家称流感为“持续的大瘟疫”。法国哲学家福柯在《疯癫与文明》中说,“人的终结、时代的终结都带着瘟疫和战争的面具”。从古希腊时期至今,人类历史中记载发生过十几次流感大流行。过往百年,累计数亿人感染和数千万人死亡。流感病毒是一种RNA(核糖核酸)病毒,在球形的内壳外面包裹着一层包膜,包膜上呈放射状突起的部分是它侵袭细胞,在人体内进行扩散的核心成员——血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。流行性感冒是流感病毒引起的一种急性呼吸道疾病,典型表现为急起高热、全身疼痛、显著乏力等。甲型和乙型流感病毒每年呈季节性流行,其中甲型流感病毒可引起全球大流行。
电镜下的流感病毒形态(供图/王冉冉)
流感病毒从哪里来
流感主要以打喷嚏和咳嗽等飞沫传播为主,据研究,一个喷嚏最远能够喷射5米左右,而喷嚏中的微小飞沫则能够飞行大约10米的距离。流感病毒主要经呼吸道进入体内,其在空气中大约存活半小时,经口腔、鼻腔、眼睛等黏膜直接或间接接触可感染,接触被病毒污染的物品等途径也可感染。
流感主要以飞沫传播为主
在人群密集且封闭、通风不良的场所,流感也可能以气溶胶形式传播,即飞沫混合在空气中,人吸入后导致感染。
病毒可以通过口腔、鼻子、眼睛的黏膜进入身体(绘图/王冉冉)
病毒组队入侵
人体内大约有万亿个细胞,它们和一些器官、组织等共同组成人体的免疫系统。皮肤和呼吸道黏膜等就是人体的天然屏障,它们平时就负责警告敌情,打退小股敌人进攻,帮助防御外敌入侵。当大量的流感病毒侵袭,呼吸道黏膜不堪重负,这道天然屏障就不得不缴械投降了。
免疫系统防御病毒入侵概念图
病毒就此进入人体。它们最先遇到的就是在血液里负责搜寻和破坏所有“外来入侵者”的巡逻员——白细胞。面对入侵的病毒,白细胞不仅会消灭掉他们,还会分泌干扰素,阻止侥幸逃逸的病毒感染。如果入侵的病毒数量庞大,没有被白细胞全歼,那些侥幸逃过白细胞追击的病毒会很快接近宿主细胞。宿主细胞就是病毒侵入、并在里面复制增殖的细胞。
病毒表面突起的血凝素(HA)就是病毒的钥匙,如果病毒上的钥匙刚好可以和细胞膜表面的锁,也就是细胞膜表面的唾液酸受体相吻合,那么病毒就可以吸附在细胞表面,这仅仅是进攻的开始。穿入细胞对病毒来说并不那么容易。细胞有着自己的防御体系,包括外围防线和内部防御。它的外围防线会对接触物进行辨别,只有确认没有危险才会让其进入内部。像蛋白质等营养物质,通过安检就可以顺利进入细胞内发挥作用。作为外来入侵者的病毒,当然无法顺利通行。
不过,狡猾的病毒会进行一定的伪装。如果机体免疫功能足够强大,可以识破病毒的伪装,就会及时发出信号,通知白细胞赶来消灭病毒;如果免疫功能不足,细胞膜识别不出病毒,病毒就会通过悄悄和细胞膜融合混进细胞。
进入细胞后,流感病毒还必须突破细胞内部的重重防御才能抵达细胞的指挥中心——细胞核,攻入“指挥中心”才是病毒的最终目的。病毒在细胞内必须脱去衣壳,才可以在宿主细胞中发挥指令作用。靠近“指挥中心”后,病毒释放其遗传物质RNA,后者直接进入“指挥中心”发挥作用。病毒RNA入侵后劫持了细胞的“总司令”——DNA,自此细胞按病毒要求发布指令,让整个细胞为病毒复制增殖服务。
当病毒宝宝增殖多到细胞容纳不下时,病毒便指挥发出让细胞瓦解的指令,细胞崩溃,数以百万计的病毒大军如潮水般涌了出来,去攻陷一个又一个细胞,人便发病了。
免疫系统
和流感病毒的较量
那么问题来了,面对着数以百万计的病毒,人是如何自愈的呢?
事实上,人体内大约有一百万亿个细胞,所以,数百万甚至上千万的病毒对于人体来说,只是九牛一毛。此外,正常人体都有一套属于自己的免疫系统,当病毒在体内爆发的时候,免疫系统也没闲着。一旦它们发现病毒的存在,就会去攻击它、杀死它。
免疫系统的最初应答就是出现炎症。免疫系统可以令被感染处发炎,使那里发红、发热并且肿大,抑或通过发热引发全身的炎症反应,抑或两者同时发生。所以高热并不是病毒袭击人体的结果,而是人体与病毒战斗的方式之一。温度升高后,一些病毒就难以继续增殖。大多数情况下,当病毒在体内大量增殖的时候,免疫系统的反应速度还要更快一些,所以不用借助外来力量,我们就可以控制住这些病毒从而自愈。
当然,打仗总是需要一个过程的,这个过程的长短取决于双方战斗力的强弱。一般来说,流感病程为2-3周,我们需要耐心地等待战争结束。打败流感的往往不是药物,而是你自己的免疫系统。
肌肉注射流感灭活疫苗
当然,对于战争异常艰难的患者,外来力量也会参与进来,发挥帮助作用。一方面,给需要的人群增派援军(一些抗流感病毒药物)。另一方面,帮我们缓解和处理战争期间的误伤(伴随或继发症状)。
流感疫苗,见招拆招
接种流感疫苗是预防流感最有效的措施。很多人会有一个困惑,为什么很多疫苗只需要接种一次或几次,而流感疫苗却需要每年接种呢?
鼻喷接种流感病毒疫苗
这是因为狡猾的流感病毒极易发生突变。当变异使人群中对原有病毒株所建立的免疫屏障不再能发挥有效的保护作用时,变异病毒株攻击侵入已充分易感的人群,则引起流感爆发,这是产生季节性流感以及每年都需要接种疫苗的根本原因。也就是说,每年流感疫苗的免疫病毒株是不同的,它是世界卫生组织通过开展全球性监测进行的预测性推荐。显著的变异主要发生于甲型流感病毒,乙型流感病毒则少见得多,而丙型流感病毒一般不发生。
肥皂揉搓、流水冲洗可有效预防流感
流感病毒离我们并不遥远,但我们也无需太过恐慌。只要注意卫生、勤洗手消毒,积极锻炼、增强体质,尽量避免到人群密集且封闭的场所活动并做好防护,就能巧妙避开病毒,健康常相伴!