-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
专家:人类与病毒之战永无宁日?
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年05月21日 来源:
编辑推荐:
1969年美国卫生署长声明“我们可以放心把传染病学的书合上了”,但事实上不到半个世纪,病毒、细菌已然开始反扑。人类与病毒的战争注定将持续下去。
随着“非典”疫情的持续,导致“非典”的元凶“冠状病毒”的知名度越来越高,而近期科学研究更发现,这种病毒在进行变异的同时,毒性并未减弱,这种新型病毒的传染性及顽固性令研究者们感到惊奇。
冠状病毒研究之前曾一直是生物学研究中的冷门,因为已知的冠状病毒的种类约有15种,大多可使牛、猪等家畜患痢疾等消化道疾病,可以使人类发生轻微咳嗽的只有两种。像SARS这样可急剧引发肺炎的冠状病毒过去人类从没有见过。
冠状病毒是在1968年由一名叫秦瑞的科学家发现的,他用人胚气管培养方法,从普通感冒病人鼻洗液中分离出来一株病毒,当时命名为B814 病毒。1968年,另一位科学家对这些病毒进行了形态学研究,电子显微镜观察发现这些病毒的包膜上有形状类似日冕的棘突,呈王冠的形状,故提出命名这类病毒为冠状病毒。1975年国家病毒命名委员会正式命名了冠状病毒科。
冠状病毒是病毒家族中的“大个儿”,含有2.9万至3.1万个碱基。在低温和干燥的环境中,冠状病毒可长时间保持感染性,甚至度过冬天。感染人和动物时,王冠突起会粘在被感染者的细胞上,然后,病毒膜与细胞融合,由病毒基因打开入侵口。
人类免疫抗体整体崩溃?
艾滋病(AIDS)被视为20世纪的黑死病,那么“非典”(SARS)是否将成为21世纪的黑死病?
我国台湾科学家发现,“非典”与艾滋病一样,在这两场战役中,代表人类免疫力的T细胞几乎完全挫败。
人体的免疫T细胞,主要有两大功能:一是帮助制造免疫抗体的CD4;一是制造可以直接攻击病毒的CD8 。艾滋病又称后天免疫缺乏症候群,主要是CD4免疫细胞失灵,使得CD8也无法顺利激活,所以让艾滋病变成免疫不全的世纪之毒。而“非典”的病理特征,经过香港的病理切片发现,被称为第一共和卫队的CD8攻击细胞,兵败如山倒,原本有抵御病毒功能的淋巴球,却不幸数十万、数百万计地死亡,“非典”的淋巴球数急遽下降到每微毫升血液只有50 0至700个,与艾滋病的400个相比,危险程度相当接近。
艾滋病打败CD4,而“非典”无惧CD8,让科学家不禁担心:人类免疫抗体CD4+CD8的溃败,是否代表人类的免疫系统正在被彻底破坏?
十四世纪的黑死病夺走4000万欧洲人的性命;十六世纪,西班牙士兵把天花带到了墨西哥;二十世纪,1 918年流行性感冒在西班牙爆发开来,短短半年,全球两千多万人死亡。虽然随着医学科技的进步,1969 年美国卫生署长声明“我们可以放心把传染病学的书合上了”,但事实上不到半个世纪,病毒、细菌显然已开始反扑。
病毒变异神功惊人
从研究SARS病毒开始,一些基因研究人员就发现来自不同地区的“ 非典”病毒样本存在着显著的差异,表明“非典”病毒正在迅速突变。各国专家共同的研究发现,病毒竟然有12种以上不同的基因排序方式,表明“非典”病毒毒性乖张、变化莫测,很难彻底消灭。
病毒学家早在十几年前就曾说过,细菌、病毒的演化比人类快,而且各种病毒的演化神功都相当可怕。人类演化一万年的“业绩”,细菌在一两周内就可以达到,病毒传递的速度就更快。病毒没有细胞,不是严格意义上的真正的生命,它们必须寄生在其他细胞———例如人体细胞中才能复制自己,遗传物质在复制过程中不可避免地会发生错误,这些错误遗传下去,就发生了突变。人体细胞有校正机制改正复制错误,减少突变。“非典”病毒以RNA为遗传物质,其复制错误很少被校正,因此很容易发生突变,据估计大约要比人体细胞的突变率高上百万倍。可以说,“非典”病毒每一次复制所产生的新病毒都与“原版”不同。
我国香港中文大学微生物学系的研究结果表明,一位“非典”患者痊愈后,即使体内已产生抗体,也可能再次被感染,因为人体免疫系统只能对已识别出的病毒产生抗体,对病毒变种仍然没有防范,他们表示在调查中已发现有病人受到了第二次感染。
SARS:毒性乖张凶狠
当“非典”病毒的多变性已成为各国医学专家们的广泛共识后,医学专家们开始关心病毒的这种突变性究竟会引发什么样的结果。
早先专家们曾预测,从长远来看,毒性弱的突变型将会逐渐占优势。这是根据进化论中的自然选择原理做出的。由于病毒必须靠宿主才能生存、繁殖,那些毒性强的病毒随着它们所寄生的宿主的死亡而死亡,那些毒性较弱的病毒反而得以存活。即毒性弱的病毒要比毒性强的病毒有更多的生存机会,在“适者生存”的自然选择作用下,最终将会占优势。
然而最近的研究成果显示,这种预测过于乐观。
世界卫生组织和其他机构的专家最近指出,引发非典型肺炎的新型冠状病毒不仅生存力超出原先估计,也不像他们原先设想的那样短时间内若干次变异就逐渐减弱致命性。在比较了世界各地“非典”患者身上提取的14个病毒株系后,发现“非典”病毒的基因变异远远小于早先的预期,而且没有一个变异是减弱其危害性的。专家们确信,“非典”病 毒已非常适应于人类传染,并且其传染力是持续的。虽然病毒的稳定性意味着人们可以研制更有针对性的特效药和疫苗,不过冠状病毒家族的抗药性一向很强,科学家们面前的任务相当艰巨。
英国的研究表明,SARS病毒比起其他许多呼吸性疾病更具致命性。一份医学调查报告指出,SARS的危害性可能远远超出科学家原先的预料,其理论上的死亡率可能高达20%,而在老年病人中则有可能达到55%,但科学家表示,公共卫生干预可以成功地降低其扩散,这就是为什么目前的实际死亡率没有达到那么高的原因。
防治“非典”各出新招
在研究冠状病毒特性的同时,各国也在加紧研究抗病毒新药。
美国国家卫生研究所正在试验一种抗病毒药物,该药物以冠状病毒的基因排列研究而成,采用了叫反义疗法的新科技。反义药物是一小节的RNA,它们是攻击RNA病毒的倒影,可紧扣病毒重要部分,阻止它在人类细胞中复制。科学家认为,如果把RNA病毒比作拉链的一半,如果能用另一半与它结合,就能中和病毒。
但有专家表示,理论上讲,“拉链理论”是可行的,但效果还需临床检验,以前在治疗艾滋病等病时,曾应用过“反义核酸”,但效果并不理想,而且“反义核酸”疗法有较大的不确定性,因为除了攻击“非典”病毒,它也可能会干扰其他正常RNA,进而给人带来不可预料的后果。
一种古老的方法“血清疗法”也在科学家们的临床实验中。即从患过“非典”但已康复的人体内,抽取血清,将其注入到其他患者或健康人体内。由于康复者体内已经产生对抗“非典”病毒的抗体,血清将有可能帮助他们战胜病毒。我国香港中文大学的专家通过临床治疗发现,利用康复病人血清治疗“非典”的疗法产生的副作用要比使用类固醇少, 患者的死亡率也低很多。但也有专家认为,在无法断定康复患者血液内是否存在其他未知病毒的情况下,贸然将其输入到其他患者或健康人体内,可能会导致新的危险。同时,由于目前康复者很少,而患者众多, “血清疗法”无法满足大批量的需要。
我国还曾先后开发出可用于抗“非典”病毒的干扰素,这种蛋白质免疫疗法证明对阻断呼吸道感染途径具有一定作用。
专家们表示,到目前为止,没有有任何抗生素能完全有效地对付滤过性病毒,有效杀死病毒的途径就只有靠人类自己身体,因此增强免疫是最佳方法。
但最近我国台湾卫生专家苏益仁认为,调控免疫力比增强免疫力更重要。体内免疫力太强,反而会导致抗体反应过于剧烈,释放出细胞激素风暴,致使肺部组织严重伤害。他认为,人体免疫系统中的T细胞和 B细胞是对抗病毒的“ 士兵”,一旦有病毒侵入,这两种细胞就会激增。 T细胞又称“杀手细胞”,如果吃补增进的是“杀手细胞”的能力,它 会和病毒进行猛烈抵抗,由于是以肺部作为“战场”,反而会对身体造成伤害。这也正好解释为什么“非典”疫情在全球发生以来,患者绝大多数都是20岁到60岁之间、免疫力较佳的青壮年。
从何而来?去往何处?
除了对“非典”病毒机理进行研究之外,医学专家们目前还在继续追踪这种新型冠状病毒的来源,试图尽快查清它究竟来源于何方。
科学家指出,新病毒的出现有四种可能:一、早先存在于人体、不造成严重疾病的冠状病毒发生了基因变异,从而演变成更具攻击性的病毒。二、一种冠状病毒与其他病毒交换了遗传物质,由此变得极具杀伤性。三、一种动物病毒 “跃迁”到人体,这种跃迁有时候是恶性的。科学家发现一种病毒和它的常规宿主有可能相互适应达到共存,但是,在新宿主体内,病毒和新宿主之间的斗争不断。第四种可能性是生物恐怖。一个新的病毒有可能在实验室里被改造基因,然后“ 逃离”实验室或被故意释放。但美国微生物学博士沙夫纳说,迄今没有发现第四种可能的证据。
也有专家认为,SARS可能是一种早已存在的独立病毒。郑州大学“ 非典”科研攻关小组的薛乐勋教授表示,SARS虽然外表与冠状病毒类似,亲缘关系未超出冠状病毒科界限,但由于蛋白基因与氨基酸的序列与其他冠状病毒有本质不同,因此可能不是其他冠状病毒的变异体,而是一种与冠状病毒类似、但早已经独立存在、此前未被人类所认识的新病毒。
那么,这种神秘出现的可怕病毒最后将归于何处?美国国家过敏医学与传染病研究院专家安东尼·范奇认为,疫情的发展趋势有三种可能:一是“非典”将在“较长一段时间”内在世界各地不断蔓延;二是在未来很短的时间内,急速爆发;三是“非典”也有可能像病毒性感冒一样,突发性地在较短时间内流行,然后又迅速地消失,但还会在今后某个时 间再度出现,如此反复无常。
更有科学家表示,本世纪微生物基因转殖的活力会愈来愈厉害,不只是人畜共通的病毒,现代医疗过度集中,大医院也变成病毒基因重组的大温床。根据人类流行病学史,人类的征服自然也好,或是自以为傲的全球商业迁徙也罢,常常都是疾病的危险金三角。全球每天有五千架航班,从各大洲起飞到另一大洲,全球化的结果,就是二十四小时内,病毒可以到达每一个城市。
从人类病史上来看,上世纪原本以为已经绝迹的霍乱、麻疹、天花,在二十世纪末都出现反扑现象,有医学家预言:三四十年平静后,大家以为流行病已绝迹时,同时也失去了免疫力,此时病毒就会再度出来嚣张。
来源:中国商报