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[其他] 【知药学社】病毒那点事

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大师
发表于 2019-4-6 23:37:21 | 显示全部楼层 |阅读模式

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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。
病毒2.jpg
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)。

1.png

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!

欢迎报名参加知药学社在广州举办的一场知识和技术的盛会《生物制品(广州)高级研讨会》(点击进入)。
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大师
 楼主| 发表于 2019-4-9 10:03:27 | 显示全部楼层
沙发自己坐,知药学社讲生物制品特别是病毒方面知识对很多行业内人来说还是有些偏,感兴趣的可以加入知药学社生物制品圈,有需要的加我微信huanle790132。
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