|
今天和大家分享一些关于病毒的概念性知识，为了方便理解文中很多细节没有太较真，请专业的朋友杠下留情，下面让我们开始吧！ 1、病毒与细菌什么关系？ 虽然我们有时候会将病毒统称为“病菌”，不过它们是完全不同的存在，病毒是有机分子的小团，细菌则是细胞。细胞被认为是生命的最基本单位，因为内外不同的环境才能让有机分子富集起来，在几十万倍于外环境浓度下发生高效的理化反应，而细菌的体积已经小到细胞的极限了。 ▲正在攻击细菌的病毒（蓝菌绿毒） 但是病毒的一般构造只有一个外壳与遗传物质，它的体积平均只有细菌的数万分之一，没有从环境中主动富集能量与物质的能力，在非细胞环境中完全不表现出生命活性，与一块腊肉无异。因为没有细胞结构的保护，绝大多数病毒在离开细胞后几个小时内就会因为蛋白质变性而不可逆地失去活性，而细菌在合适的条件下可以休眠数年时间。  ▲红细胞、大肠杆菌与病毒大小对比 所以在相当长的时间内，关于病毒是不是生命一直是个让生物学家争论不休的话题。现在主流的观点是给病毒安排了一个“特殊席”，认为它们是介于生命与非生命之间的存在，属于“非细胞生命体”。 所以病毒可以理解为是一种特殊的“毒”，它们只有在特定细胞内才能完成复制、变异、传播等过程。也正是因为这个缘故，只要是能增殖并伤害细胞的有机分子团都可以定义为病毒，比如朊病毒就与其它病毒根本不同，从它的身上能一窥病毒诞生时的机缘。  ▲大小不同形状各异的病毒 2、从朊病毒看所有病毒的原理 朊病毒是病毒中的异类，因为它是介于“病毒”与“遗传病”之间的存在。朊病毒拥有其它病毒望尘莫及的本领，可以经受高压锅120℃4小时的蒸煮，我们所知的多数消毒方式，无论是紫外线还是酒精、福尔马林、碘酒都没有办法令其失去生物活性。（小时候我听说疯牛病是外国人爱吃不熟的牛排导致的，现在看来……）。  ▲朊病毒的分子结构与简化模型 这是因为朊病毒只是一个蛋白质分子而已，没有核酸的东西不可能复制，但是依然不会妨碍它壮大自己的队伍。朊病毒最主要的功能是诱导变形，它可以将一种名为“朊蛋白”的正常蛋白质的结构改变成朊病毒（这也就是说，朊病毒其实正是异常折叠的朊蛋白）。这一过程和欧阳锋的“见血化毒”颇为类似，籍此一传二、二传四、四传八……把细胞彻底摧毁。  那么最初的异常折叠朊蛋白从哪里来的呢？我们并不知道确切过程，但是不难推断出，这只是一个错误而已。可以这么说，既然朊蛋白存在异常折叠的可能性，那么它就一定会异常折叠，无论触发的契机是什么。 事实上，所有生命的细胞在活动中都存在天然的“漏洞”，在漫长的时间中，是一定会有一些本来承担细胞功能的有机分子因为偶然原因发生突变，变成了钻“漏洞”，利用细胞内的能量物质开小灶的独立单元，它们正是病毒。  ▲可以看到异常折叠是从螺旋拉直了 3、为什么病毒的传染有固定方式 相信很多人知道，通过血液传播的病毒就从来不会通过飞沫传播，感染昆虫的病毒也从没听说过会传染给人的。不同的病毒都有自己相对固定的感染方式与对象，那这是为什么呢？  ▲乙肝病毒结构图 这与病毒的结构息息相关，因为病毒在感染前根本不像生命，那么理所当然地它们没有任何运动能力，扩散过程完全依赖布朗运动，这要如何才能进入细胞呢？答案是“粘”，蛋白质之所以成为生命中最重要的物质，正是因为它们的结构非常复杂，可以产生极其复杂的相互作用。  ▲细胞膜上的三千蛋白 病毒的蛋白质外壳起的正是这个作用，它们可以粘在细胞膜的蛋白质上，病毒的蛋白质就像一把钥匙，在与细胞膜蛋白质的化学键作用下打开了一条通往细胞内的方便大门，内部的DNA在随机热运动下流入了细胞内部，感染由此开始。  ▲多种入侵细胞的方式，都穿过了细胞膜上的蛋白质通道 像我们这样的宏观生物细胞多是高度分化的，所以不同组织的细胞表面的受体蛋白也大相径庭，这也就是为什么病毒的感染途径相对固定的原因。擅长与上呼吸道黏膜细胞结合的病毒当然无法与血细胞结合，这也表现在发病的主要部位，通过飞沫传播的病毒当然主要战场是肺部，通过血液传播的病毒则多以内分泌器官为攻击对象，从来没有什么病毒可以同时攻击多个不同器官与组织。  ▲MERS冠状病毒正在入侵无纤毛上皮细胞 不同物种的同类组织细胞也有差距，亲缘越远跨物种感染的可能性越低，在哺乳动物间常会出现可以共同感染的病毒，恒温与变温动物间很少存在共同感染，亲缘更远的如脊椎动物与无脊椎动物间就完全没有可以共同感染到足以致病的病毒了。  ▲很多致命病毒都来源于我们的灵长类亲戚 4、为什么说病毒没有特效药？ 对付细菌的特效药是抗生素，这是真菌与细菌在几亿年竞争间生产的化学武器，用来破坏细菌细胞的生理结构如细胞壁、核糖体或是核酸。因为我们的体细胞与细菌差距很大，所以不会对我们造成显著伤害。 可是病毒本身没有独立的生化反应，所以我们根本无法找到一种只杀伤病毒而不危害自身的化学物质，毕竟合成病毒的所有材料与过程都是发生在我们细胞内部。所以要消灭病毒就只有等病毒离开细胞后。  ▲世界上第一种抗生素青霉素与发现者弗莱明 5、那病是怎么好的？ 绝大多数工作都要依赖我们自身的免疫系统，清除病毒的主要方法有三步：1、击破已经被感染的细胞。2、分泌抗体将病毒粘住。3、白细胞将“病毒粘球”吞噬并分解。 ▲涌向病毒的抗体 这三个过程都非常依赖病毒感染时的机制——特定蛋白质间的结合。所谓的抗体其实就是一种蛋白质。只要是不属于人体的蛋白质都会激活免疫系统（包括蛇毒甚至是一些藏得比较深的自身蛋白质），在一系列反馈作用下，被称为效应B细胞的免疫细胞分泌出可以与入侵蛋白质相结合的特殊蛋白质——抗体。 ▲简化病毒清除示意图，黄色的是白细胞 白细胞吞噬“病毒粘球”也是依靠细胞表面的蛋白识别，所有细胞的活动都与意识无关，是分子层面的复杂反馈作用。 理论上来说，如果可以大量生产抗体并直接注入患者体内，是可以称为“特效药”的。但是这只能针对已经有长期交手经验的疾病，比如狂犬病免疫球蛋白或抗蛇毒血清其实都是抗体。对于新爆发的病毒来说，在短期内还无法批量生产抗体，因为蛋白质是分泌的不是合成的，所以必须依赖生物工程技术。 ▲说过来可能让人吃惊，这是从打过狂犬病疾苗的马血中提取的…… 哎呀，没想到一下子就写了这么多字了，为了阅读体验这一篇就先到这里吧，我是酋知鱼，一条在知识的海洋里溺水的鱼，欢迎关注！ |
|
|
