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隻能與人類水火不容?關於病毒這些知識要了解

上海交通大學醫學院附屬鬆江醫院  盛阮妹、王學敏
2021年10月08日11:01 | 來源:人民網-科普中國
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自打新冠病毒流行以來,很多人開始關注病毒,與之共存還是滅之而后快的爭論也時常刷屏。那麼,病毒到底是個啥,它跟人類真的隻能水火不容嗎?

病毒是一種特殊的非細胞生命結構,它僅僅含有一段DNA或者RNA長鏈和一個蛋白質外殼,不能自我代謝,必須依賴宿主細胞才能完成基因復制、病毒組裝等生命過程。病毒大小通常為幾十到幾百納米(1納米等於1/1000微米),而細菌的長度則往往在0.5-5微米之間,所以病毒也可以寄生在細菌體內。

病毒的來源依然扑朔迷離。有人認為它是細胞的祖先,是先於細胞而進化形成的簡單生命物質。但是病毒是寄生於細胞的,還沒有進化出細胞,病毒在哪裡生存呢?所以還有人認為是先進化出來了細胞,然后一些高級微生物退化生成病毒,甚至可能是正常細胞的核酸片段從細胞內脫離出來再演化成為病毒的。

據估計自然界中的病毒總數有數百萬種,僅僅可以感染哺乳動物的病毒就有32萬種,而人類目前已知的病毒數目才3000多種,全球每年有數百萬人因為感染各種病毒死亡。但其實對於病毒來說,與宿主和諧共生才是聰明之舉。如果把宿主都殺死了,它們也就失去了生存繁衍的場所,這不符合自然進化的邏輯。據科學家估計,人體內就存在380萬億個病毒。有的病毒經過數億年的進化,能夠與野生動物友好相處,但如果人類貿然食用野生動物,接觸到動物體內未跟人體“磨合”過的病毒,很可能致病,嚴重者甚至導致死亡。當然這對病毒來說也並非“好事”。

如果雙方合不來,要麼敬而遠之,彼此不要再接觸,要麼想盡辦法殺死寄生的病毒,例如疫苗就是這樣一種武器。但很可惜,雖然人們發明了數千種對抗細菌的藥物,但面對病毒,大部分時候仍然束手無策,聽天由命。

對人類來說,病毒並非一無是處。例如有一種病毒稱為噬菌體,它們能夠感染生活在人體內的細菌,發揮抗感染作用。不同於抗生素不分青紅皂白的濫殺,噬菌體隻針對特定的細菌,對人體細胞和有益的細菌則是無害的。人類每天通過腸道吸收高達300億個噬菌體,噬菌體能夠提高機體免疫力。20世紀70年代科學家發現一種內源性逆轉錄病毒,它能通過與哺乳動物的精子和卵子結合並在卵子受精后開始不斷復制。研究証實,所有的人體細胞均含有這種逆轉錄病毒,它可能早在遠古時代(約1.2億年前)就已入侵動物細胞並定居,在哺乳動物的進化中扮演重要角色。例如它可與胎盤一起構成完善的胎盤屏障,保証了胎兒的安全,為人類種群的繁衍做出重要貢獻。

當然也有一些病毒,一開始與人類和平共處,最后卻走向反面,例如腫瘤病毒。它們平時整合在宿主細胞的基因組裡復制、傳代,並不會損害宿主細胞。但是在某些狀態下它們可以形成轉化蛋白,不再接受細胞的調節,導致疾病。

科學家巧妙的利用病毒的遺傳特性,將它們作為基因工程的工具。利用病毒載體將特定的遺傳物質運送進細胞,並裝配到指定的染色體部位,從而在細胞內發揮各種特定作用。這種病毒是一種“人工病毒”,常見的有慢病毒載體、反轉錄病毒載體、腺病毒載體等。這種病毒載體現在已經廣泛的用於生命科學研究和治療,例如把正常的基因轉入到有基因缺陷的患者體內,從而治愈遺傳病。甚至還有科學家嘗試用病毒來治療癌症,為人類戰勝癌症提供了新的方法。

用病毒制備疫苗,人們已經耳熟能詳了。將病毒進行減毒或者滅活后,制成疫苗給人體接種,可以讓人事先產生抗體,從而避免以后受到該病毒的侵害。不僅如此,科學家還發現人體感染疱疹病毒后,竟然能夠獲得對黑死病的免疫能力。

總之,病毒是一種早於人類來到地球的古老生物,雖然聽起來讓人害怕,但是如果善加利用,也能夠讓它好好為人類服務。

本文由上海市鬆江區中心醫院急診危重病科主任醫師王學敏進行科學性把關。

“達醫曉護”供稿

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(責編:梅藝璇、楊鴻光)

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