初原載于工大材料匯????2020-03-14

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（二）

上期回顧

上一篇文章我們具體的了解了病毒本身，那么今天我們就來講講人類與病毒間的博弈，幾乎每個(gè)生物體都會(huì)面臨病毒帶來的瘟疫的困擾，人也不例外，從古至今，人類就一直受瘟疫困擾。古時(shí)候的黑死病席卷整個(gè)歐洲，造成了巨大的災(zāi)難，我國(guó)古代王朝不斷更替也與爆發(fā)瘟疫有關(guān)。到了現(xiàn)代艾滋病，埃博拉，寨卡，霍亂，登革熱，冠狀病毒引起的（SARS，MERS，新冠肺炎）無不向人類發(fā)起挑戰(zhàn)，人類目前遇到的大部分可以感染人的致病病毒都是從野生動(dòng)物中來的，比如說鼠疫，冠狀病毒等等，只會(huì)感染人的病毒比較少，比如已經(jīng)被人類消滅的天花。

那么人類是如何與病毒進(jìn)行博弈的呢？

人類與病毒間的博弈可分為預(yù)防，免疫與治療。

博弈——預(yù)防

我們先來講預(yù)防，國(guó)內(nèi)外從古至今都有預(yù)防各種瘟疫的記錄，如果能做到得知傳播途徑并有效切斷那么人類就可以免受疾病的困擾。我國(guó)記載古代疫情的文獻(xiàn)很多, 《尚書》、《詩(shī)經(jīng)》、《國(guó)語(yǔ)》、《左傳》、《史記》和《漢書》中都有部分疫情記載。從文獻(xiàn)中來看, 中國(guó)古代十分注重防治結(jié)合, 尤其在國(guó)家安定、力量較強(qiáng)的時(shí)期, 對(duì)傳染病的控制最為有效。《論衡》告誡人們不能碰老鼠吃過的東西，《淮南子》總結(jié)經(jīng)驗(yàn)：被打死的病犬不能投入水中，否則會(huì)污染水源，會(huì)得狂犬病。秦朝時(shí)中國(guó)人就創(chuàng)造了隔離防疫法，秦律中規(guī)定凡麻風(fēng)病人都要送往“癘遷所”隔離起來。講究衛(wèi)生也是預(yù)防瘟疫的好方法，兩宋時(shí)期為了防止瘟疫大規(guī)模爆發(fā)，會(huì)有人專門清理糞便與污水。這些措施在現(xiàn)代人看來都能減少疾病的傳播。在14世紀(jì)的歐洲由于當(dāng)?shù)夭恢v衛(wèi)生，再加上蒙古西征帶來了黑死病（肺鼠疫），導(dǎo)致了2500萬人死亡約有三分之一。但有一個(gè)當(dāng)時(shí)的歐洲大國(guó)卻能明哲身保，受疫情破壞程度很小，那就是波蘭王國(guó)。

原因在于相對(duì)于歐洲各國(guó)的各種迷信，波蘭采取了很務(wù)實(shí)的舉措：封鎖邊境，瘟疫爆發(fā)之后當(dāng)時(shí)波蘭國(guó)王卡奇米日三世不知道黑死病的來源與傳播途徑，索性關(guān)閉了全部邊境并且設(shè)置了檢查站。這在現(xiàn)在看來可是一個(gè)非常明智的舉動(dòng)。其二是生活習(xí)慣，在當(dāng)?shù)鼐幼〉娜艘脖容^愛干凈，勤洗澡勤洗手，同時(shí)也沒有打貓和殺貓的習(xí)慣，這也盡可能的阻斷了動(dòng)物性傳播的可能。到了現(xiàn)代，這種例子就更多了?？傊A(yù)防很重要，預(yù)防措施得當(dāng)人們能在病毒面前取得完勝。我們?cè)谥髱灼谖恼聲?huì)詳細(xì)介紹如何預(yù)防新冠病毒。

博弈——免疫與治療

如果很不幸，人感染到了病毒，那么就只能進(jìn)入到第二個(gè)階段——免疫與治療。

人體的免疫系統(tǒng)是人體的防衛(wèi)系統(tǒng)，它主要分為三道防線。

第一道為物理屏障，（我們可以看作身體的保安）包括表皮的死細(xì)胞（角質(zhì)細(xì)胞），各種黏膜。但新冠病毒等呼吸道疾病專門感染黏膜，第一道屏障在新冠面前不怎么管用。

人體的第二道防線是人體的非特異性免疫，非特異性是指不針對(duì)某一種病原體，我們把它看作身體里的軍隊(duì)。以新冠肺炎為例，當(dāng)細(xì)胞被病毒感染一段時(shí)間后，他發(fā)現(xiàn)自己無法消滅病毒后就會(huì)把一些病毒的碎片送到細(xì)胞膜外，趕快叫部隊(duì)（白細(xì)胞）消滅我，

當(dāng)然絕大多數(shù)病毒進(jìn)入人體后如果被及時(shí)消滅則不會(huì)引起很大的免疫反應(yīng)癥狀十分輕微，這就是為什么有些密切接觸者不會(huì)感染，有些人是無癥狀感染者的重要原因之一。當(dāng)然如果病毒沒有被及時(shí)消滅，那么第二道防線還有其他方法：

①發(fā)燒?在人體被感染后，免疫細(xì)胞會(huì)釋放制熱因子，控制體內(nèi)調(diào)節(jié)中樞讓體溫上升，人體發(fā)熱后體溫上升，對(duì)于溫度敏感的病原體有良好的抑制作用，但是缺點(diǎn)也很明顯，人體在偏離正常體溫后對(duì)于人體內(nèi)自身也有很大影響。但是新冠病毒的原生寄主蝙蝠體溫正常時(shí)就在40℃，人肯定是受不了40℃的體溫的，免疫系統(tǒng)：“好吧，我承認(rèn)我有賭的成分”，所以我們要及時(shí)的降溫，吃解熱鎮(zhèn)痛類藥物，比如阿司匹林。

②紅腫?為了能將更多的免疫細(xì)胞（如白細(xì)胞）運(yùn)送到戰(zhàn)場(chǎng)，你感染部分的毛細(xì)血管和微動(dòng)脈通舒張，擴(kuò)大，血液流速加快，皮膚變紅；同時(shí)血管通透性上升，蛋白質(zhì)和體液增多形成腫脹。

③疼痛?當(dāng)你的細(xì)胞被感染時(shí)身體內(nèi)會(huì)釋放多肽類物質(zhì)，刺激神經(jīng)，產(chǎn)生疼痛。

④痰液和鼻涕?這都是士兵與病毒戰(zhàn)斗后產(chǎn)生的大量尸體會(huì)被人體產(chǎn)生的粘液排出體外。

這幾個(gè)反應(yīng)合起來我們稱之為炎癥反應(yīng)。這就是此次疫情肺炎，呼吸道炎癥的產(chǎn)生原因。應(yīng)當(dāng)注意：炎癥不是病毒直接給人的反應(yīng)，而是人體為消滅病原體自身產(chǎn)生的免疫反應(yīng)。在發(fā)生炎癥反應(yīng)的同時(shí)這些軍隊(duì)為了趕走侵略者，會(huì)釋放一種被稱作白細(xì)胞介素的細(xì)胞因子，目前探明的白細(xì)胞介素有38種，一方面他們可以讓各種免疫細(xì)胞瘋狂“爆兵”，擴(kuò)充自己的力量，另一方面，這些因子還可以鼓舞“軍隊(duì)”士氣，讓士兵們的戰(zhàn)斗力更強(qiáng)，這時(shí)候如果查血常規(guī)白細(xì)胞會(huì)特別高。但是殺紅了眼的白細(xì)胞有時(shí)不分?jǐn)澄业臒o差別攻擊，白細(xì)胞表示：“這一片感染區(qū)，所有人都得死！”

白細(xì)胞采取的這種“傷敵一千，自損一萬”的策略，會(huì)使肺部細(xì)胞會(huì)嚴(yán)重受損，這人身體哪里受的了呀？而且由于細(xì)胞因子的作用，大量的體液、粘液聚積，就會(huì)呼吸困難導(dǎo)致人窒息而死；大量的血液進(jìn)入了體液之中，會(huì)導(dǎo)致失血性休克死亡。我們把上述過程稱為細(xì)胞因子風(fēng)暴或稱炎癥風(fēng)暴。最近對(duì)遺體進(jìn)行解剖并研究后就發(fā)現(xiàn)肺部淤積黏液過多，炎癥反應(yīng)很重，這也進(jìn)一步證明了細(xì)胞因子風(fēng)暴是病人病情發(fā)展迅速，很快進(jìn)入重癥的重要原因。所以說過分的免疫反應(yīng)是人體死亡的直接原因，而病毒感染是根本原因。為應(yīng)對(duì)細(xì)胞因子風(fēng)暴，我們現(xiàn)在主要采取兩個(gè)方法，第一個(gè)是頭疼醫(yī)頭腳疼醫(yī)腳的對(duì)癥策略，呼吸困難我就上呼吸機(jī)，失血過多那我就大量輸血，輔助免疫系統(tǒng)治療。第二個(gè)是激素治療的方法，抑制人體細(xì)胞因子的生成緩解炎癥反應(yīng)，但激素副作用很大，它會(huì)產(chǎn)生諸如股骨頭壞死等嚴(yán)重的后遺癥。最近據(jù)媒體報(bào)道李蘭娟院士首創(chuàng)的利用人工肝凈化血液中的細(xì)胞因子來消除炎癥風(fēng)暴的臨床試驗(yàn)取得成功給治療帶來了新方法。

第三道是人體的特異性免疫，他們就相當(dāng)于體內(nèi)的特種兵。其展示特異性會(huì)讓他們精準(zhǔn)打擊敵人。而特異性免疫又分為了細(xì)胞免疫與體液免疫。具體流程正如下圖所示我們簡(jiǎn)單回憶一下。

人類還發(fā)明了不少利用特異性免疫的預(yù)防和戰(zhàn)勝措施，比如人體產(chǎn)生的抗原可以與血液中的病毒結(jié)合失去進(jìn)入細(xì)胞的能力，而在剛剛?cè)娜说难豪锸呛写罅靠乖模虼撕闭趪L試將痊愈者的血漿注入進(jìn)患者體內(nèi)，這是一種被動(dòng)免疫的方法，希望這個(gè)方法能夠多拯救一些人。還有一種方法我們稱之為免疫接種，其歷史十分久遠(yuǎn)。我們現(xiàn)在從小到大能夠接種不少的疫苗，他們主要分三種①滅活病毒②分離微生物及其產(chǎn)物③減毒疫苗，

這些疫苗對(duì)很少變異的病毒有良好的防治作用。目前冠狀病毒的疫苗正在火熱研發(fā)中，如果能夠在疫情結(jié)束前順利研發(fā)出來就可以加快疫情的結(jié)束。

當(dāng)然除了疫苗，人們也研制出了不少抗病毒藥物用來阻斷病毒的繁殖，抗病毒藥物是一類靶向藥物，我們上回講了病毒復(fù)制周期里的五步，其中的每一步都可以作為靶向藥物的靶點(diǎn)。比如恩夫韋地是一種膜融合抑制劑它就可以有效阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞，

齊多夫定是一種RNA聚合酶抑制劑，就是用來阻止病毒進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，

利托那韋是一種蛋白酶抑制劑，可以有效阻止病毒的裝配與釋放不讓病毒跑出細(xì)胞，

除上面提到還有病毒吸附抑制劑，病毒脫殼抑制劑，信號(hào)通路相關(guān)蛋白抑制劑，整合酶抑制劑，病毒釋放抑制劑等等。真正治療的時(shí)候面對(duì)一些比較難對(duì)付的病毒例如對(duì)付HIV時(shí)我們需要聯(lián)合多種藥物治療才能有好的效果，我們稱為雞尾酒療法，是由華裔科學(xué)家何大一發(fā)明的。

《第四版新型冠狀病毒診療方案》就把利托那韋這個(gè)原本治療艾滋病的藥物納入了治療方案。由于SARS病毒與新冠病毒藥物靶點(diǎn)相似如下圖，所以有論文推測(cè)曾經(jīng)用于治療SARS病毒的藥物瑞德西韋等四種藥物也能派上用場(chǎng)，瑞德西韋也確實(shí)治好了美國(guó)的一例新冠肺炎。

但應(yīng)當(dāng)指出冠狀病毒作為單鏈RNA病毒容易發(fā)生變異，所以藥物與疫苗的時(shí)效性可能不好，但在短期內(nèi)有不錯(cuò)的治療和預(yù)防作用。我們上一回提到了病毒是不希望殺死寄主的，但是希望提高傳染性，在有人工隔離篩選的情況下，毒力較強(qiáng)和傳染性強(qiáng)的寄主會(huì)快速被殺死導(dǎo)致傳染時(shí)間短，傳染人數(shù)少，病毒會(huì)存活不下去。對(duì)于傳染性差的，也會(huì)被篩選出局。經(jīng)過最終的選擇病毒會(huì)向著低毒性，高傳染性轉(zhuǎn)化。

我們要感謝我們生在了一個(gè)文明的時(shí)代，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的進(jìn)步，人們?cè)谂c病毒的博弈中越來越能夠掌握主動(dòng)權(quán)，如果說人類在古代還是與病毒進(jìn)行非信息對(duì)稱博弈，我們現(xiàn)在已經(jīng)可以進(jìn)行信息對(duì)稱博弈，人類在疫情爆發(fā)后很快就看到了他在電鏡下的樣子，知道了他的傳播途徑和基因序列。

人們已經(jīng)由原來的和病毒打麻將，現(xiàn)在變成了下圍棋，如果說原來還有運(yùn)氣的成分，現(xiàn)在已經(jīng)完全變成了戰(zhàn)術(shù)與戰(zhàn)略的博弈。?

目前人類已經(jīng)消滅的病毒是天花病毒，而引起小兒麻痹的脊髓灰質(zhì)炎病毒全世界只有兩個(gè)國(guó)家沒有消滅，我們要感謝我國(guó)的國(guó)士發(fā)明了口服疫苗的“糖丸爺爺”顧方舟，

正是他讓中國(guó)人從此免受小兒麻痹的困擾。但人類是無法消滅所有能夠感染人的病毒的，正如此次冠狀病毒一樣，我們不能通過消滅地球上所有冠狀病毒的自然寄主蝙蝠，來消滅冠狀病毒，這樣做只會(huì)破壞生態(tài)平衡引來更大的生存危機(jī)，因此在未來的很長(zhǎng)時(shí)間里病毒與人類依舊會(huì)進(jìn)行著“矛與盾”的博弈。我相信在這場(chǎng)魔高一尺，道高一丈的斗爭(zhēng)中，人類始終掌握著自己的命運(yùn)。

本期問題：

1.人體面對(duì)病毒有哪幾道防線？

三道。第一道為物理屏障，第二道防線是人體的非特異性免疫，第三道是人體的特異性免疫。

2.有人說“人體的免疫系統(tǒng)是人體面對(duì)疾病時(shí)最好的良藥”，你同意嗎？為什么？

我同意。因?yàn)楝F(xiàn)階段，大多數(shù)藥物與療法只能起到輔助作用，清除病原體還是要靠自身的免疫系統(tǒng)。?

3.請(qǐng)舉一些國(guó)內(nèi)外抗擊瘟疫的例子。

精選留言：

國(guó)內(nèi)：抗擊血吸蟲病。國(guó)外：建造巴拿馬運(yùn)河時(shí)抗擊瘧疾。

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???————Вперед, товарищи

參考文獻(xiàn):

[1]尹媛萍.中國(guó)古代傳染病防治[J].政府法制,2010(35):11.

[2]《生物學(xué)》浙科版，必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境。

[3].《冠狀病毒是什么？武漢新型肺炎病毒是如何使人生病的？》李永樂老師

[4]《如何殺死突如其來的病毒？》柴知道

本文作者：于世龍

時(shí)任審閱：劉孟茜

時(shí)任編輯：許心雨

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