微观世界里的流感攻防战
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- 发布时间:2010-02-10 09:07
历史上,人类已经领教过H2N2、H3N2和H5N1的威力。即使是现在广受大家关注的甲型H1N1,也并不完全陌生。在1918-1919年时,被称为“西班牙流感”的它曾经席卷全球,造成了超过2亿人感染,超过4000万人死亡,比第一次世界大战的死亡人数还多。
只是,这一次卷土重来的甲型H1N1流感病毒,经历了多次基因重组和变异,它的性质也大大区别于1918年的病毒。考虑到新病毒的流行出现了人传人的现象,世界卫生组织于4月29日将警戒等级提升到了接近最高防控标准的五级。
打仗贵在知己知彼,在甲型H1N1流感已经进入中国的今天,不妨一起来关注这场发生在微观世界里的病毒战役。
恐怖分子——流感病毒
流感病毒长得像极了水雷:圆圆的脑袋上插满了两种不同形状的小棍,看上去像柱子的是“血凝素”H,长得像蘑菇的叫“神经氨酸酶”,简称是N。这两个蛋白质对流感病毒意义重大,除了根据它们的类型来区分病毒所属的不同亚型外,H和N还是流感病毒赖以生存的重要武器。
流感病毒无法在空气中长时间存活,它通常是“寄宿”在人和动物的细胞里。人和哺乳动物的呼吸道黏膜为病毒存活提供了适宜的温度和湿度,于是,人的呼吸道黏膜上皮细胞,就成了它们比较满意的巢窝。
如果被大量的病毒侵袭细胞,对人和动物来说都是件危险的事,因为这将影响他们自身组织正常的工作和休息。比如呼吸道黏膜上皮细胞被流感病毒侵占后,就会影响到他们的呼吸。当这些流感病毒在他们体内繁衍太多时,人和动物就开始感到发热、咳嗽、恶心、呕吐、乏力。这时候,感冒就来了。
更可怕的是,流感病毒在击倒一个人或一只动物的同时,还会向更多的人和动物发起攻击。它们先是通过尿液、粪便或者是呼吸道分泌物进入空气。紧接着,它们粘附在各种漂浮物中,一旦空气将其卷入人和动物的呼吸,这些病毒就将展开新一轮的攻城略地。
组装部队——甲型H1N1
像恐怖分子一样的流感,隔几年就改头换面造访人间一次,这一回它的新称谓是“甲型H1N1”。
这种新病毒的杀伤力远远超出了人们的想象。从4月份在墨西哥韦拉克鲁斯州的一名4岁男孩身上发现它到现在,短短两个月时间里,就有30多个国家和地区的5000多人染上了这种疾病。在疫情最严重的墨西哥,已先后有五六十人死于这场“瘟疫”。
关于甲型H1N1的结构,美国当地媒体《新科学家》杂志4月29日发表的文章分析,新病毒株包括5个猪流感基因片段、1个人流感片段和2个禽流感片段。如此复杂的甲型H1N1从哪里来的?到现在为止,科学家们还没有完全掌握它的确切踪迹。
但这并不妨碍我们从原理上进行分析。假设同时存在猪流感、人流感和禽流感三类病毒,它们在同一时间内向同一个细胞发起攻击,并且巧合的是,它们的H都破译了进入这个细胞的密码,并且差不多同时冲了进去!于是,就会有24个来自不同病毒的基因片段进入细胞核。随着细胞核内复印机器的不断运转,这些基因疯狂地复制它们自己,然后在一团混乱中,24种不同的基因片段开始复杂的变异、重组。最后每8个一组结成新的病毒个体。
新组建的病毒军团实力可能比原来强,也可能较原来弱,甚至很多本身就不能存活。活下来的新病毒也要遵循优胜劣汰的法则,它们中的大部分会战死在微观世界的病毒大战中,个别强者突出重围,便成了新一代的勇士。甲型H1N1流感病毒就是这样一支勇士团队。
当然,上面的过程仅仅是我们的科学假设,真实的情况较难出现那么多的巧合。来自哥伦比亚大学的研究发现,原有流感病毒H1N2和H3N2对新产生的甲型H1N1流感病毒的基因都有“贡献”,而H3N2猪流感病毒已经被发现是由猪流感、人流感和禽流感三者的基因片段重配而成。这也就是说,甲型H1N1流感病毒的产生经历了漫长而复杂的过程,现在已经很难分清楚,到底是先由人传给的猪,还是猪传给的人。
另外,对于谁是甲型H1N1流感病毒的宿主,目前也还没有得到确认。由于猪的呼吸道黏膜上皮细胞同时具有人流感病毒和禽流感病毒的受体,理论上易于成为禽、猪、人流感病毒的共同宿主,科学家们倾向于认为,猪作为甲型H1N1流感病毒重组“混合器”的可能性较大。
病毒狙击手——抗体
流感病毒的杀伤力固然强大,但人和动物也不是就等着被动挨打。在人体内,活跃着另外一群“士兵”,它们能够鉴别以往到访过的病毒和细菌,并阻止它们的非法入侵。我们管这些健康卫士叫“免疫球蛋白”,也就是生物学常说的“抗体”。
一旦抗体败下阵来,人就得服用药物才能阻击病毒侵袭。我们经常听说的“达菲”,就是这样一种常用的抗病毒药物。它可以抑制神经氨酸酶N的作用,因而可用来降低流感病毒进攻的速度。
了解病毒的传播规律还有助于我们提前展开预防。比方说,如果我们拥有一种与甲型H1N1结构类似,毒副作用又相对较弱的病毒株,就可以通过减毒或灭活将它做成疫苗。注射这种疫苗,可以培养抗体对甲型H1N1病毒的认知能力,进而提高他们的作战效率。
对于单个的人来说,佩戴防病毒口罩是最简单易行的办法。对于整个国家而言,一方面需要加强出入境检验检疫,尽量将外来病毒阻挡在国门之外;另一方面,对于已经发现的病毒感染者,要立即实施隔离。
“战争”之外的反思
口罩、出入境检验检疫、疫苗、抗病毒药物……尽管我们有这么多的阻击武器,不断变异和重组的流感病毒还是让人心有余悸。
鼠疫、疯牛病、口蹄疫、禽流感、甲型H1N1……人畜共患病愈演愈烈,似乎在不断提醒着人类:警惕不良生活方式对周围环境的破坏!逆自然规律的行为,最终受害的还是人类自己!
就甲型H1N1病毒的复杂变异来看,有病毒本身复制能力方面的原因,但也与人、动物、禽鸟的密切接触不无关系。有微生物专家指出,养殖业,尤其是规模化饲养家禽、家畜的出现,客观上增大了病毒在人、动物和禽类之间互相传播的几率。而人对饮食卫生的不重视,毫无顾忌地生吞禽鸟、兽类,也会加速食源性病菌的传递。
此外,人口的频繁流动也为病毒传播提供了便利。甲型H1N1不同于以往,除融合猪、人、禽三种不同宿主来源的病毒基因的因素外,很可能还与融汇了来源于北美病毒和欧亚病毒的基因片段有关,而且这很可能是这次流感能够广泛传播的重要原因。
我们显然不能因此坐以待毙。可以采取的措施是,培养人类自身科学健康的生活方式,塑造人与自然的和谐关系。
譬如说,饲养员要及时打扫、清理鸡舍、猪舍,定期进行消毒,进出饲养场所时佩戴口罩、穿上防护衣,定期对家禽、家畜的疾病检疫等。爱食野味的人应尽量少吃食谱之外的野生动物,吃家禽、家畜的肉也要加热煮熟。
对于那些经常外出工作、旅游的人来说,在疾病高发期要避免进入疫区。日常生活中也要注意勤洗手,以减少皮肤沾染病毒颗粒的几率,避免其进入呼吸道。
总而言之,生活中的朴素道理就是,对细节问题严加注意,就能在最大程度上保护我们自己。
(张之鸣荐自《薪火》)
