分享

病毒:看不见的天敌

 昵称179287 2012-10-31

十七世纪法国著名画家普桑的画作《亚实突的瘟疫》。

电脑制作的图片呈现出流感病毒粒子的外部结构。

电脑制作的普通感冒病毒图像。

列文?虎克

爱德华?詹纳

巴斯德

  2005年5月6日,世界卫生组织在安哥拉采取防疫措施。当地已有6人因感染埃博拉病毒死亡。

2003年5月,伊拉克巴士拉出现鼠疫流行。

  新闻背景

  如果说,人类早已战胜了曾经与之竞争的各路对手,成为了地球的主宰,但却仍有一种生物时时对我们构成着致命的威胁,那就是病毒。

  近年来,关于各种新型病毒的消息不时充斥于耳。更有人发出警告,未来五年会不可避免出现严重的新型病毒,并向人类发起严峻挑战。

  2400多年前流行在雅典的瘟疫最早被记载

  在人类意识到病毒这类生物存在之前,病毒已经给人类带来了很多灾难。

  天花可能起源于古印度或古埃及。在公元前1000多年前保存下来的埃及木乃伊身上就有类似天花的痘痕。公元6世纪,天花在中东地区流行,部分国家死亡人口甚至达到了全国总人口数的15%。

  在古希腊历史学家修昔底德的著作中,记载了2400多年前在雅典发生的一场瘟疫的场景:在一年多的时间里,雅典的市民们生活在噩梦之中,身边强壮健康的年轻人会突然发高烧,咽喉和舌头充血并发出异常恶臭的气息。不幸的患者打喷嚏,声音嘶哑,因强烈的咳嗽而胸部疼痛。疾病像恶魔一样席卷整个城市,任何口服、外敷的药物都无济于事。恐慌面前,人们开始选择放纵的生活,没有什么比现时的享乐更能使他们逃避现实的恐惧。于是,雅典城因为人们的绝望而土崩瓦解。

  公元14世纪鼠疫大流行,当时被称为“黑死病”,流行于整个亚洲、欧洲和非洲北部,中国也有流行。在欧洲,黑死病猖獗了3个世纪,夺去了2500万余人的生命。

  在人类与病毒病做斗争的漫长过程中,虽然并没有认识到致病的根源在病毒,但却为病毒的发现奠定了很好的基础。因为病毒的发现也是从对病毒病的研究开始的。

  从发现微生物到确立细菌致病说用了两百年

  现在我们知道,病毒是微生物的一种。而发现微生物,发现传染病与微生物之间的联系,要从17世纪说起。

  1665年,英国科学家罗伯特-胡克用自己研制的显微镜观察到了软木塞切片中的一个个小室,将之命名为细胞。1673年,荷兰的列文-虎克用自制的能放大200多倍的显微镜观察到了微生物。在死水潭、病人身上,甚至他自己的嘴巴里,几乎在每个地方列文-虎克都找到了所谓的微生物。不幸的是,列文-虎克拒绝将显微镜卖给别人,由此他并没有尽其可能推动微生物学的发展。

  列文-虎克去世后,微生物学又开始在一个多世纪内停滞不前。直到19世纪20年代,意大利的亚米齐和其他人制成了改进的消色差显微镜,才使人们得以观察到有机细胞的详细情况。在那个年代,人们已经能在显微镜下观测到细菌,却仍然不接受“微生物会引起疾病”这样一个概念。直到法国科学家巴斯德(1822-1895年)设计了著名的曲颈瓶实验,证明了是微生物导致物质腐败,并由此提出了细菌致病理论,发明了巴斯德灭菌法,成了近代微生物学的奠基人。

  然而,直到1918年大流感盛行时,医学界也未能在病毒和细菌之间做清楚的划分,这两个字也是交换使用的。

  无法通过细菌过滤器的致病因子

  1886年,在荷兰工作的德国农艺化学家迈尔发现有些烟草叶子上出现深浅相间的绿色区域,他命名为烟草花叶病。他把患病烟草叶片上的汁液注射到健康植株的叶脉中,结果健康的烟草也生病了,因此迈尔证明这是一种传染病。

  1892年,俄国植物学家也重复了迈尔的实验,发现这种“致病因子”能通过当时各种细菌都无法通过的一种过滤器,仍然具有传染性。这一发现第一次暗示,可能存在一种比已知的任何一种细菌都小的致病因子。但他也没有冲破这一思想上的禁区,反而认为是自己的过滤器出了毛病。

  1898年,荷兰微生物学家贝杰林克重复了这个实验。他终于指出,引起烟草花叶病的致病因子是一种无法用普通显微镜看到、不能在人工细菌培养基上生长,却能通过最细小的滤膜、并只能在活的植物体组织中繁殖的有机体。他把这种有别于细菌的有机体称为病毒。

  1932年,电子显微镜出现。1939年,德国科学家考施第一次在电镜下直接观察到了烟草花叶病毒的形态,这是一种直径15纳米、长300纳米的长杆状颗粒。此后,许多病毒的形态结构照片不断公布于众,使人们看到了多姿多彩的病毒世界。

  “一个包裹在蛋白质里的坏消息”

  由于20世纪30年代后期电子显微镜的发展,终于可以直接观察到病毒颗粒的形态,证明病毒颗粒的内部是核酸,外面包裹着蛋白质,有些病毒颗粒外边被囊膜包裹着。

  获得1960年诺贝尔生理学和医学奖的英国免疫学家梅达沃曾将病毒描述为“一个包裹在蛋白质里的坏消息”。它的结构如此简单:一个蛋白质做成的外壳里包着一团主司遗传的物质核酸。在梅达沃的话里,核酸就是那段“坏消息”,因为病毒就是靠它才能在宿主细胞里自我复制的。

  与其他微生物相比,病毒的形态极其微小。一个一般大小的细菌,直径约500纳米,而大多数病毒的直径在10-300纳米之间,所以它可以通过细菌滤器。

  生物体包括细菌都是由细胞构成的。但病毒是没有细胞结构的,同时它也缺乏完整的酶系统和能量代谢系统,专门寄生在活细胞内。病毒的遗传物质通常只有一种,或者是DNA或者是RNA。病毒一旦脱离宿主细胞,便会丧失生命力,以大分子的状态存在。但它会伺机行动,条件成熟便立刻进入宿主细胞,恢复它的生命力。

  自20世纪初病毒被发现以来,科学家也一直在怀疑病毒究竟是生物还是无生命的颗粒。如今,大家习惯称它为“生命边缘的生物体”。它就像生物与大分子之间的纽带,缩短了生命和大分子之间的距离,模糊了生命和大分子之间的界限。

  “病毒到底是什么”至今众说纷纭

  病毒到底是什么,它来自哪里?目前,科学界大致有四种主要的假说。

  假说一:病毒是最原始的生命形态。科学家发现,病毒既有化学大分子属性,又兼有生物的部分特征,于是大胆猜想,病毒是不是从无生命到有生命的过渡性物质?这是一个很美妙的设想,但目前还没有任何证据支持这一点。

  假说二:病毒是由微生物退化而来。有些科学家认为,病毒可能是曾经寄生在较大细胞内的小细胞。寄生生活过久了,对寄主产生了极大的依赖性,那些在寄生生活中非必需的基因逐渐消失,久而久之便丧失了独立的自我繁殖能力。

  假说三:还有人认为,病毒来源于正常细胞的核酸。由于偶然的机会,DNA或RNA片断从正常细胞内“逃离”出来,形成了如今的病毒一族。

  假说四:前几种假说都认为病毒是脱胎于细胞,但也有些人认为,病毒与细胞的关系应该是“兄弟”而非“母子”,即病毒与细胞是同时出现在远古地球上的,并且一直在细胞的帮助下生存至今。

  病毒为何能让我们的人体生病?

  病毒是如何感染和传播的?科学家说,病毒的蛋白质外壳上有一些非常特别的受体结合蛋白,就像倒钩一样从表面突起,这就相当于拥有了一把钥匙,它要寻找这把钥匙能打开的锁。

  每一个活着的宿主细胞都有一个锁,需要一套特定的密码才能开启。这些赖以开锁的组合数字异常复杂,配置方式可能有上千亿种,但只有一种是正确的。病毒知道如何从无法计算的组合密码中挑出正确的数字,然后打开锁进入细胞。一旦把细胞的门锁打开,细胞就对它毫无戒心。此时,病毒的蛋白质外壳很快消失,遗传物质便开始紧急工作,用细胞内的物质来自我复制,不用多久,这个可怜的细胞内就布满了成千上万第二代病毒。这些新生的病毒倾巢而出,每一个都试图用自己的钥匙去开启另一把锁。第二代病毒很快就会找到新的细胞,这一次就不止一个细胞被感染,而是成千上万个细胞沦陷。第三代细胞的数量就是成千上万再乘以成千上万,于是,宿主体内的细胞不停以指数方式倒下去,成为一堆死尸。

  病毒很难被消灭,因为病毒跟细胞的关系过于密切,所以现在没有一种药是完全可以把病毒杀灭的。

  病毒的宿主除了人外,还有很多的动物,也就是人畜共患病毒。而且,病毒的传播途径是多种的,我们平常知道的病毒就有呼吸道传播、消化道传播等。

  人类与病毒的斗争正未有止境

  病毒如此可怕,是不是我们对病毒就束手无策了呢?

  事实上,早在人类真正认识病毒之前,我们就已找到了防治病毒传染的有效途径。

  我国清代医学家朱纯嘏在《痘疹定论》中记载,宋真宗年间,四川峨眉山有一医者能种痘,曾为宰相王旦之子王素种痘成功。所谓种痘,就是把天花患者身上水疱中的脓液接种到健康人的身上。到了明代,人痘接种术已开始普及。至18世纪中叶,我国发明的人痘接种术已传遍欧亚各国。

  1796年,英国乡村医生爱德华?詹纳接种牛痘预防天花试验成功,从而大大提高了接种预防天花的安全性。1979年10月26日,联合国世界卫生组织在肯尼亚首都内罗毕宣布,全世界已经消灭了天花病,并且为此举行了庆祝仪式。

  狂犬病是最早有记载的家畜中的病毒病。巴斯德作为微生物发展史上的里程碑式的人物,因在1884年发明了狂犬疫苗,对病毒病的防治做出了巨大贡献。

  现在,小儿麻痹和麻疹也能通过疫苗进行预防。但是,并不是所有的病毒都已经制造出相应的疫苗,且有很多未知的病毒向人类发起进攻,动物性疫源疾病就是一种高发的病种。

  由于人类多年来广泛使用和滥用抗生素,使得致病微生物的耐药适应性增强,病菌、病毒的基因突变加快,各种耐药致病微生物不断出现。目前使用的多数抗生素,已对人类和动物身上携带的致病微生物不起作用了。

  但是,病毒变异是很正常的事,由于病毒的不断变异,也迫使人类不断地探索与病原体斗争的新方法和新技术。人类与病毒的斗争正未有止境。

  延伸阅读

  人类历史上的

  十大病毒

  埃博拉病毒

  埃博拉热病的首次公开亮相是1976年9月,扎伊尔北部巴姆巴地区的雅布库村庄。埃博拉热病第一例死者是马波罗?洛克拉,传教团的学校教师。不明白是什么导致了洛克拉的发烧、带血腹泻、呕吐、牙床和鼻、眼渗血。他的家人、朋友总共有21人死亡,只有三个人幸存下来,包括他的妻子,但她怀的胎儿却是死产。

  埃博拉病毒就是以雅布库村庄附近的一条河来命名的。

  马尔堡病毒

  马尔堡病毒与埃博拉病毒属于同“丝状病毒科”家族。在1967年秋,西德马尔堡、法兰克福和南斯拉夫贝尔格莱德的几所医学实验室的工作人员中同时爆发了一种严重出血热,有31人发病,其中7人死亡,这些患者大都接触过一批从乌干达运来的非洲绿猴。

  以后,在南非、肯尼亚、津巴布韦也相继出现过马尔堡病毒感染的病例。

  艾滋病

  人类免疫缺陷病毒(HIV)的发现,是人类历史上又一次大范围的劫难。据2011年底的数据,全球艾滋病感染人数接近四千万。

  艾滋病即由HIV潜伏性和作用缓慢的病毒引起的疾病,英文缩写为AIDS。最通行的说法认为是被感染的非洲猴子把病毒传染给了人类。

  狂犬病

  狂犬病病毒在野生动物(狼、狐狸、鼬鼠、蝙蝠等)及家养动物(狗、猫、牛等)与人之间构成狂犬病的传播环节。人主要被病兽或带毒动物咬伤后感染。

  天花病

  在世界流行病历史上,恐怖程度可以与鼠疫相比的传染病是天花。四分之一的感染者会死亡,大多数幸存者会失明或留下疤痕。幸运的是,天花病毒已被人类彻底消灭,成了第一种、也是至今唯一一种被消灭的传染病。

  黑死病

  14世纪鼠疫大流行,当时被称为“黑死病”,流行于整个亚洲、欧洲和非洲北部,中国也有流行。据估计,中世纪欧洲约有三分之一的人死于黑死病。

  非典

  2003年的那场非典至今仍然让很多人心有余悸。此病死亡率接近11%,主要是冬春季发病。其发病机制与机体免疫系统受损有关。

  肝炎

  肝炎病毒一直以来都是困扰着医学界和人类的一种传染疾病。人类肝炎病毒有甲型、乙型、非甲非乙型和丁型病毒之分。

  甲型H1N1

  甲型H1N1流感为急性呼吸道传染病,其病原体是一种新型的甲型H1N1流感病毒,在人群中传播。与以往或目前的季节性流感病毒不同,该病毒毒株包含有猪流感、禽流感和人流感三种流感病毒的基因片段。

  2009年开始,甲型H1N1流感在全球范围内大规模流行。2010年8月,世界卫生组织宣布甲型H1N1流感大流行期已经结束。

  禽流感

  禽流感是由病毒引起的动物传染病,通常只感染鸟类,少见情况会感染猪。禽流感病毒高度针对特定物种,但在罕有情况下会跨越物种障碍感染人。

  自从1997年在香港发现人类也会感染禽流感之后,此病症引起世界卫生组织的高度关注。其后,本病一直在亚洲区零星爆发。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多