病毒到底是什麼?人類可以戰勝它們嗎?

病毒為什麼那麼可怕? 人類為什麼沒法徹底消滅他們呢?

在地球上有很多生物,總共有五類,原核生物、原生生物、真菌、植物和動物。但病毒居然不屬於它們中的任何一個。那麼,大家是不是就認為病毒就不是生物了。錯!病毒是一種類生物,它既不是生物也不是非生物。

病毒是由一個DNA或RNA分子和蛋白質組成的一種非細胞生物,它自己本身不算一種生命形態,靠寄生在有機生命的細胞上生存。所以在科學上,它被歸類為類生物。

人類歷史上第一個被發現和命名的病毒就是,由荷蘭微生物學家馬丁烏斯·貝傑林克於1899年發現並命名。從1899年開始,人類已經不斷發現超過5000種類型的病毒。而我們研究病毒的科學稱為病毒學,是微生物學的一個分支。關於病毒的起源目前尚不清楚,不同的病毒可能起源於不同的機制:部分病毒可能起源於質粒,所謂質粒就是一種環狀的DNA,可以在細胞內複製並在細胞間進行轉移,而其他一些則可能起源於細菌。

也有科學家認為病毒起源於一種古生菌。這是一種單細胞生物,看起來像一種細菌,但實際上屬於一個單獨的生命種類。 他們並不是細胞,主要由基因組成,卻能夠獨立複製。網上還流行着一種傳說,病毒並非產生自地球,它其實是一種外星生物,是UFO登陸地球的時候留下的,所以在地球上找不到一種合理的解釋,對他們的起源始終無法定論。因為他們根本就不屬於這裡。

不過目前比較靠譜的有三種流行的關於病毒起源的理論:

1.逆向理論

2.細胞起源理論

3.共進化理論

病毒從形態上又分為三種 ,

DNA病毒

只要細胞表面有合適的受體,這些病毒就能夠通過胞吞或膜融合的方式進入細胞。 DNA病毒基因組的複製發生在細胞核內, 可以依靠宿主細胞的DNA和RNA的合成工具來合成和加工自己的DNA。比較常見的DNA病毒有乙肝病毒。干擾素和核苷類似物對這種病毒的抗病毒治療都有非常好的療效。【1】

RNA病毒

RNA病毒的複製過程比較獨特,由於其遺傳信息保存在RNA上,因此複製過程通常發生在細胞質中。RNA病毒是用它們自己的RNA複製酶來對基因組進行複製。常見的RNA病毒有SARS 病毒,新型冠狀病毒(2019-nCoV),埃博拉病毒 和全部流感病毒。這類病毒對人類健康危害極大,治療和對抗的難度也很高。【1】

反轉錄病毒

反轉錄病毒基因組的複製是採用反轉錄的方式來完成的,即利用RNA模板來合成DNA。比較常見的反轉錄病毒有艾滋病毒和乙肝病毒。能夠抑制反轉錄酶活性的抗病毒藥物對抗這種病毒。其中需要注意的是,反轉錄病毒也是RNA病毒的一種。【1】

病毒不但可以導致流行病和瘟疫,甚至還會導致癌症的發生,與人類癌症相關的主要病毒有人類乳突病毒、肝炎病毒、艾伯斯坦-巴爾病毒和人類嗜T淋巴細胞病毒。其中人類乳突病毒是子宮頸癌、皮膚癌、肝門癌和陰莖癌的主要產生原因。

狡猾的病毒往往不但傳播速度非常快,還可以在人體中偽裝相當長的時間不被發現,這樣他們就可以積累更多的同類對人類發起一次大規模的戰役。所以往往我們發現自己的身體由於感染某種病毒生病的時候,我們可能在十幾天前就已經感染了他們,一些病毒,比如艾滋病病毒,可以潛伏數年之久。往往當我們被診斷出疾病的時候,已經為時已晚,因為我們的免疫系統和健康的細胞早就已經淪陷。

病毒這麼厲害,那我們人類豈不是要完蛋了嗎?不用怕! 因為病毒要想在我們體內為非作歹,還得突破2道防線!

第一道防線就是我們人類自身的先天性免疫系統,

它可以對絕大多數的病毒發起第一波反擊。當病毒進入我們的體內,我們的免疫系統就會立刻察覺有敵人入侵, 以一種通用方式來對入侵的病原體做出識別和反應。這種先天性的防禦機制的主要形式就是RNA干擾。我們的身體會產生特異性的抗體來與病毒結合併使其失去感染性,這種作用稱為體液免疫。

接下來病毒將會遭遇我們身體的第二道防線–細胞免疫。我們人體的第一道防線一旦失手,被稱為為T細胞的免疫細胞就會立刻組成抗病毒大軍,當我們身體的健康細胞被病毒入侵之後,T細胞就會對所有的細胞進行盤查,一旦T細胞識別出可疑的病毒片斷,那麼對應的細胞就會由T殺手細胞和病毒特異性T細胞擴增所消滅。

然而比較可惜的是,並非所有的病毒感染都會引起保護性免疫反應。還有一些病毒可以通過不斷地變換其病毒體表面蛋白的氨基酸序列來逃避免疫系統的打擊,比如艾滋病病毒。而且由於病毒超快的繁殖速度,我們體內的免疫系統和T細胞的防線很有可能會被攻破,最終大量的健康細胞被病毒成功複製,我們的身體也因為T細胞和病毒細胞的戰爭而經不起消耗,最終人類可能面臨死亡。

所以在古代,一場瘟疫就可能導致幾千萬人的死亡,因為一旦我們身體的2道防線被攻破,古人對病毒一點辦法都沒有!到了現代,由於現代醫學的發展,我們了解了病毒的原理之後,發明了2大武器來幫助我們的身體來對抗病毒。

1.抗病毒藥物

在過去的二十年間,抗病毒藥物的發展非常迅速。艾滋病的不斷蔓延推動了對抗病毒藥物的需求。抗病毒藥物常是核苷類似物,當病毒複製時如果將這些類似物當作核苷用於合成其基因組就會產生沒有活性的病毒基因組,因為這些類似物缺少與磷相連能夠相互連接形成DNA“骨架”的羥基,會造成DNA的鏈終止,抗病毒藥物可以抑制病毒的增殖。抗病毒藥物往往並不一定管用,它們往往只是起到輔助的作用,主要對抗病毒的還是我們的自身免疫系統。

2.疫苗

疫苗的誕生,讓我們人類開始徹底戰勝病毒! 病毒們,聞風喪膽吧!曾經是致命疾病的天花已經絕跡。天花病毒也成為地球上第一個被徹底消滅的病毒。目前為止,人類研發出的各類疫苗可以預防超過30種對人體的病毒感染。

人類一開始使用的是活疫苗,活疫苗的成分可以是活性降低的或死亡的病毒,也可以是病毒蛋白質,被稱為抗原。活疫苗可以激發人類的T細胞對病毒的識別和戰鬥,從而可以病毒儘快的被人體消滅。但是一些免疫力嬌弱的人,也有可能因為注射活疫苗,而生病致死。

我們還有一種疫苗是 亞單位疫苗,它是由生物技術和基因工程用於改造病毒的疫苗,改造後的亞單位疫苗只含有病毒的衣殼蛋白,我們接種的乙肝疫苗就屬於這一類。它非常的安全,即使免疫系統極弱的人也不會有事。

但是,抗病毒藥物和疫苗的研發往往難度非常大,而且病毒的傳播速度和變異速度又非常的快。

比如同屬於冠狀病毒的SARS病毒和這次的新冠病毒,雖然基因片段相似度高達96%,但是SARS的疫苗卻無法對新冠病毒產生效果。

目前人類的技術,研發一款病毒的疫苗,至少需要半年到10年之久,而等到一系列臨床試驗結束,最快的也得18個月才能得以應用。

不過,雖然病毒很狡猾,很強大,但我們相信人類一定可以戰勝不可一世的病毒!

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參考資料:

  1. 病毒維基百科  https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E7%97%85%E6%AF%92
  2. 冠狀病毒 https://www.who.int/zh/health-topics/coronavirus/
  3. 生物病毒https://baike.baidu.com/item/%E7%94%9F%E7%89%A9%E7%97%85%E6%AF%92/4477841?fromtitle=%E7%97%85%E6%AF%92&fromid=21267
  4. 《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第七版)》解讀http://www.nhc.gov.cn/yzygj/s7652m/202003/a31191442e29474b98bfed5579d5af95.shtml
  5. 南極罕見微生物或可揭示病毒起源  http://www.xinhuanet.com//science/2017-08/28/c_136561793.htm

 

 

 

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