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本帖最后由 imqk 于 2019-4-6 23:41 编辑
作者:牛老师 制药从业人员人人都会说微生物如何控制等等,但一谈到病毒,对于很多人就很陌生。2019年4月6日知药学社牛老师为我们分享《病毒那点事》,带我们一起了解病毒的基础知识。 本次分享分五个部分1.背景知识;2.病毒机制;3.宿主防御;4.几种常见病毒;5.抗病毒药。
一、病毒的背景知识 病毒的定义 病毒的起源 简要介绍人类认识病毒的过程
1.病毒的定义 定义病毒就是包裹在一个保护性外壳中的RNA或者DNA片段(朊病毒除外)。
这些简单的有机体是寄生物,它们在所感染的细胞内能够繁殖、在外部也能生存。病毒是一种非细胞生命形态,没有自己的代谢机构,没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。一旦进入宿主细胞后,它就可以利用细胞中的物质和能量以及复制、转录和翻译的能力,按照它自己的核酸所包含的遗传信息产生和它一样的新一代病毒。
相对于宿主来说,病毒结构很简单,也很小。
病毒是非常自私的,某些细菌(如肠道内一些细菌)是人类生存所必须的,还没有发现什么病毒对人类的健康能做出任何贡献。也就是说,病毒在人体内只是为了它们自己。
2.病毒的起源 病毒并不来自于外太空。
一种说法:现在折磨人类的病毒来自于植物、动物或者人类的细胞本身。
病毒是自己出现的!因为造物主太忙了。
在生命进化过程中,遗传物质的变化有一种“转座”机制,即大片段的遗传信息从一条染色体转移到另外一条染色体。一方面,转座过程中,遗传信息在核内随意游荡,增加了它们成为病毒的机会;另一方面,转座使功能基因更加集中,更有可能成为一种组合,形成病毒分子。
病毒的出现是由于更快速的遗传进化所导致的一个不可避免的结果。
没有人真正确定病毒是怎样进化的----没有化石之类的可以参考。
3.简要介绍人类认识病毒的过程 人类和病毒的战争由来已久,在人类还不认识病毒时,病毒早已认识了人类。
1898年,荷兰科学家马丁努斯•贝叶林克发现了烟草花叶病毒,并将其命名为virus,是人类发现的第一个病毒。
1901年,发现了第一个人类病毒:黄热病毒。
“西班牙小姐”在1918年,造成了4000万人丧生,在全球范围内估计超过1亿人死于这场浩劫,而近一半的死者都是婚育年龄的年轻人。
伴随着科技的进步人类对病毒的认识越来越多,但仍然很不够。
SARS:2002年首发,然后扩散至东南亚乃至全球,直至2003年中期疫情才被逐渐消灭的一次全球性传染病疫潮。
禽流感 2019年3月,香港机场麻疹疫情爆发。
二、病毒的机制 感染宿主细胞 宿主细胞内的增殖 逃避宿主防御 传播到新宿主 感染宿主细胞
病毒主要使用4种感染途径:被吸入、被摄入、垂直传播、亲密接触。病毒对它所感染的细胞非常挑剔----并不是任何细胞都可以。如果成为一个合适的病毒感染目标,一个细胞必须在它的标明具有病毒能够结合的受体。另外,这个细胞内的生物合成机器必须与病毒所使用的增殖策略相兼容。
宿主细胞内的增殖 病毒复制策略包括两个部分:一是复制遗传信息,二是产生能够翻译成病毒蛋白质的mRNA。
逃避宿主防御 逃避或者潜伏,以便感染下一个宿主。病毒用不着完全逃避宿主的防御。
传播到新宿主 建立完整的感染链,从而避免灭绝。
三、宿主防御 物理屏障 先天免疫系统 适应免疫系统
1.病毒就在我们周围。我们每天都能接触上百亿的病毒颗粒。例如,病毒通过我们每分钟吸入的6L空气进入肺;他们通过我们吃的食物进入消化道;病毒可以从我们接触的物体表面和接触的人群转移到我们的眼、口腔或其他部位。病毒栖居在我们的肺及上呼吸道、消化道、泌尿系统及其他部位,我们的机体本身就是病毒的储存库。
2.绝大多数病毒病毒并不影响我们的健康。
3.我们的防御系统已经进化到能准确的对抗微生物感染,正因为如此,我们才相对安全。如果机体的防御系统有缺陷,很普通的感染也会致命。
4.即使我们拥有这样的防御系统,病毒仍然能引起人类疾病,包括乙肝、病毒性肺炎、流感、天花、麻疹以及AIDS。
物理屏障 皮肤 所有的屏障中,皮肤是病毒最难穿透的,原因是病毒只能感染活细胞,而皮肤表面覆盖着多层充满角质蛋白的死细胞。事实上,除非皮肤被刺穿或者撕裂,否则病毒本质上是不可能穿过这条途径感染的。
呼吸道 呼吸道的很多部分上面排列着上皮细胞,与皮肤相比,更容易成为病毒感染的目标,但仍然是个强大的屏障。
消化道 只有感染能力较强的病毒会考虑通过消化道来进行感染。唾液中包含活跃的能杀伤很多病毒的混合物;胃酸、胃蛋白酶的作用;肠道中的消化酶等。
生殖道 覆盖鳞状不能增殖的多层细胞;pH值为5左右,对酸性敏感的病毒是一大障碍。
先天防御系统 物理屏障最重要的功能减少入侵者的数量,漏网的入侵者必定会遭遇下一层防御系统----先天免疫系统。包括三种主要武器,可单独或者一起使用:
专职吞噬细胞 巨噬细胞、中性粒细胞
蛋白质的补体系统 补体蛋白的主要功能是结合到入侵者的表面,标记他们以便让专职吞噬细胞破坏。
干扰素防御系统 虽然上面两个机能很重要,但是病毒攻击早期最重要的宿主防御是干扰素系统。病毒最害怕的也是干扰素防御系统。
每一种被研究的病毒都能激活干扰素防御系统。尽管干扰素防御系统被快速的激活了,但它不能立即起作用,而是或有所延迟。事实上,如果立即生产干扰素α或者干扰素β,人体内大概就没有病毒存在了。
从这一点来说,干扰素可以有效的预防病毒感染。在一些病毒流行季、进入人流拥挤的公共场所之前,先给予一定的干扰素,可以有效预防病毒(如流感、手足口病、疱疹性咽峡炎等)感染。
适应免疫系统 物理屏障→先天防御系统→适应免疫系统 适应免疫体系的武器包括:抗体(由B细胞产生)和杀伤细胞
B细胞和抗体 B细胞是抗体工厂,可以按需生产抗体。 五种抗体:IgM、IgG、IgA、IgD和IgE。
杀伤细胞 T细胞也按需制造。
四、介绍几种病毒 甲型流感病毒 乙肝病毒 新兴病毒 甲型流感病毒 人类流感病毒有三种类型:甲型、乙型和丙型。甲型在这三类中是最危险的,粗略估计每年会杀死50万人。
通过呼吸道传播,数量是有效感染的保证。
是负链RNA病毒,由8个短的单链RNA构成。
根据其复制原理,是一种特别容易变异的病毒,因此,人类容易反复感染,但是每次都是一个新的突变体。
这种病毒很害怕干扰素防御系统,已经进化出三个主要的策略来保护自己远离干扰素防御的恐怖。 ⑴首先是试图阻止干扰素的生产; ⑵干扰由干扰素诱导的抗病毒基因的激活; ⑶削弱那些抗病毒蛋白的效果。
病毒用来逃避宿主防御的策略不需要100%有效,他们仅仅需要维持足够长的时间让病毒繁殖即可。被感染的细胞6小时内即可产生新的病毒。
乙肝病毒 目前已知的最小的人类病毒是乙型肝炎病毒,只有4个基因,3200个碱基对。本身携带的遗产信息并不多,却是世界上最厉害的病原体之一----每年死于与乙肝相关肝病的人数超过100万。
可以在机体内建立终身的慢性感染,这个特征使得病毒可以很好的通过母体传播给她的孩子。
带缺口的dsDNA。 温和感染靶细胞,首次感染2个月后才会出现显著的病毒增殖。这种温和性增加了对机体免疫系统的“迷惑”。
传播方式为垂直传播,另外,通过开放的溃疡或者伤口也可以传播。
尽管某些慢性感染者的免疫系统会最终根除这些病毒,但大多数会持续终身。这些人中大多数无明显症状,但是其他一些患者会不断复发肝炎,导致越来越严重的肝损伤。
新兴病毒 新被发现的病毒,新兴病毒的来源:技术进步可检测到新的病毒、社会变化可以导致新的病毒、由于与动物病毒的新型接触而出现以及现有病毒的变种
相同的病毒可以在不同的物种之间引起非常大的病理差异,即使在非常相近的大猩猩和人类之间也一样。
大多数新兴病毒是人畜共患病。
真正可怕的病毒会有以下几个特征:以人类为天然宿主;很易通过偶然接触传播;有较长的传染潜伏期。这种病毒很有可能是从现有的高突变病毒株进化出来的。
五、抗病药 甲型流感病毒 乙肝病毒 艾滋病毒
如果一个人已经被病毒感染,可以用来对抗感染的药物非常有限。这和抗细菌药物非常不同。
病毒是依靠人体细胞的生化机器来完成它的增殖的。因此,找到一种杀死病毒却不破坏人体细胞的药是非常困难的。
由于个别的病毒已经可以用很多不同的方法来解决一些普遍的问题,所以,找到广谱抗病毒药的可能性很低。
抗病毒药的开发通常基于病毒的机制和宿主防御系统的原理。
本次分享内容的版权归知药学社牛老师和知药学社所有,任何形式的引用请征得牛老师及知药学社同意,感谢!
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