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H7N9来过

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今年春天,禽流感再次杀来,而且是新型的h7n9病毒引起的。禽流感病毒究竟是种什么样的病毒,居然可以在现代医学如此发达的状况下不断出现,还能让人紧张不已?人又非“禽”,为何会频频感染禽流感,难道是我们的身体变弱了?这次新出现的H7N9病毒,是从H1N1演化来的“7.9版”吗?禽流感是越来越厉害了,还是正在被人类攻克,还是未来还可能有更强大的病毒出现?人类可能彻底消灭禽流感吗?

流感、感冒以及其他

禽流感的全名,是“鸟禽类流行性感冒”,简单说就是禽鸟类患的流感。

通常禽流感不会在人与人之间传播,但它们有时能够传染给直接接触鸟类的人或者其他动物。人类得了禽流感,其实简单说也是得了一种流感。所谓流行性感冒,一般人看这个词觉得感冒而已,一些医生甚至一开始也把流感患者当一般感冒来治,但其实流感与通常的感冒(季节性感冒)是完全不同的,将流感当一般感冒对待可能导致严重后果。

谁将这两个名字起得如此类似已不可考,但这确实是最坑人的一次起名,不知延误过多少人的生命。世界卫生组织(WHO)的调查数字显示,全世界范围内,每年约有300万人感染流感病毒,其中约25至50万人死于流感及其引起的并发症,1999年更是有超过400万人死于流感。

再看看人类的历史,仅在20世纪就出现过3次世界范围的流感大流行,分别发生于1918年、1957年和1968年。其中以1918~1919年的流感最为严重,后来确定其病原体是H1N1。

H ?N ?

“禽流感”,其构词与“猪流感”“狗流感”“人流感”等是一致的,就是指适合在特定的动物群体中传播的流感。但这并不意味着只有鸟类能患禽流感,人、猫、狗和猪都曾被检出感染禽流感,甚至兽中之王老虎也没有幸免。

事实上,目前人类已经发现的流感病毒可分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三型,它们是流感的病原体,通常为直径10~300纳米(十亿分之一米)的球形颗粒或纤维,表面有膜,上面还像刺猬一样,有一些突起。

其中,甲型流感病毒能够感染人、其他哺乳动物和鸟类,最容易变异,并且是几次主要大流行的流感的病原体。乙型流感和丙型流感除了能感染人,还分别能感染海豹和猪,它们目前造成的危害远不及甲型流感病毒,而我们对丙型流感还知之甚少。

除此之外,还曾经在非洲发现过一种“丁(D)型”流感病毒,又叫Thogoto病毒,能引起人脑膜炎,但较为少见。最后,这些流感病毒还有一个亲戚,能够引起大西洋鲑鱼的贫血症。这些流感病毒的外观都比较相似,往往需要通过分子生物学手段才能将它们区分开。总体来说,最引人关注的还是甲型流感。

甲型流感病毒家族也最大,又分成了若干个亚型,通常写作HhNn,h和n是变化的数字,H和N则指的是病毒表面特征性的突起。这就好比衣服上特殊的花纹,科学家就靠这些“花纹”来给病毒归类,所以我们一看到HhNn的说法,那它就是指一类甲型流感病毒了。

其中,“H”是血凝素(HA, hemagglutinin)的英文字头,它是一种圆柱形分子,不同亚型的分子间有细微的区别 ,也是能够被免疫系统所识别的抗原,按照发现的时间顺序,目前已知17个亚型 ,其中后两个是近几年才发现的,H16在2004年被发现,只从瑞典和挪威等国携带甲型流感的红嘴鸥中检出过;H17则是2012年在果蝠中发现的。目前,在人流感病毒中只发现过H1、H2和H3三种。

“N”是神经氨酸酶(NA,neuraminidase)的英文首字母,目前人类已经检测到的有10个亚型,它的作用是可以帮助病毒从宿主细胞中释放出来。

这样算来,甲型流感病毒理论上能有17×10种组合,也就是170种,但实际种类远少于这个数字,因为很多组合类型都并未出现,将来也可能会有更多类型新产生或被发现。

百变病毒

这次的H7N9病毒应该是首先在家禽和鸟类中形成并传播,最终在扩散过程中,感染了接触到鸟类、鸟类排泄物、分泌物或被污染流体的人,但目前没有证据显示其具备了在人群中传播的能力。事实上,大多数情况下禽流感病毒不适应人与人之间的传染,更难具备人群传染的能力。当然,一旦病毒发生了变异,则是另一种情况了。

我们具有一套免疫系统,凡是得过的疾病,机体都会努力记住它并产生抵抗力,这样,我们二次患病的可能性就降低了。但流感却是个例外,流感病毒的特殊之处在于,它被免疫系统识别的那些部分始终在默默变化着,就仿佛在逃避免疫系统的记忆与追杀一般――大多数人在感染流感以后的几年后,就会对新产生的变异毒株再次失去抵抗力 。

这其中的一个原因便是流感特殊的遗传方式。中学物理里学过,人类与动植物的遗传物质是一种被称为DNA的双螺旋结构的分子,外形就如同两股面拧在一起形成的极长的麻花,上面携带着“遗传密码”。这两股“面”互相监督,确保遗传信息的准确。但是流感病毒的遗传物质却是RNA分子,但每个RNA只有一股,稳定性比DNA差,再加上流感RNA在传给下一代的复制过程中有一个极为“差劲”的帮手――RNA聚合酶,新合成的子代RNA经常会出错。这就好比一群粗心的学生誊抄课文,经过无数次转抄后,得到的文章早已和课文差之千里,这就是病毒变异的积累。

免疫系统要再次发挥作用,就必须重新学习这些新的变异,计划赶不上变化快,因此增加了病毒生存的几率。而且有证据显示,那些被免疫系统识别的病毒蛋白分子的变异速度要快于其他部分,似乎免疫系统的作用加速了某些变化。

除了高突变率之外,不同物种间的甲型流感病毒的重组也赋予了其易变异的特性。目前所知,甲流病毒基因组共编码12个病毒蛋白,分布于8条RN段上。当一个宿主体内感染两种或两种以上甲型流感病毒时,重组就有可能发生,不同种病毒之间交换一些RNA,进行重组。比较容易察觉的是HA和NA的互换,如H1N1遇到H2N3再经过互换以后,理论上就有可能形成H1N3、H2N1等新亚型。同时,病毒的传染性和致病性基因也可能发生交换,从而使病毒变得更弱小,或者,糟糕地变得更强大……

白热化,道魔之争

有时候越简单的东西,弱点就越少,比如H7N9病毒,克制它们的药物很少,而且我们还必须面对它们骇人的繁殖速度――这些小东西在感染者体内夜以继日地,如同流水线一般在制造同类。目前,在与流感病毒的斗争中,我们处于守势,而且形式并不十分乐观。

幸运的是,流感病毒的热稳定性很差,随着气温的升高和太阳紫外线的增强,它们在环境中所能生存的时间会越来越短,传播力也会减弱。

从微观上来讲,流感病毒感染人的过程非常巧妙,它们通过特殊表面的分子骗取人体细胞将其吞下,然后将自己的遗传物质释放到细胞中,夺取细胞的控制权,然后利用细胞中的物质进行自我复制,就像在生产线上一样产生RNA和蛋白质外壳,最后装配到一起形成病毒,同时以出芽的形式从细胞上脱落下来,再展开新的征程。

目前,两种神经氨酸酶的抑制剂,达菲和扎那米韦,被认为是治疗甲型流感病毒感染的特效药。但是2009年初的H1N1已经对此类药物产生了耐药性,并且在全球蔓延开来。事实表明,我们对流感病毒的认识还远远不够,抗流感病毒药物的研制工作仍然任重道远。幸运的是,H7N9对达菲类药物似乎还没有耐药性,在它的帮助下,上海一名4岁的男孩被治愈,当然,这必须是在诊断及时的前提下。

另一个与流感病毒斗争的武器是疫苗,一支典型的疫苗最终由3种成分构成:来自乙型流感的成分,来自H1N1甲型流感毒株的成分和来自H3N2甲型流感毒株的成分,分别针对3种当年流行(或将最可能流行)的毒株。

此外,现在还有一种被称为DNA疫苗的技术,也颇具潜力,其原理就是将能够表达出病毒特征蛋白的基因植入人体部分细胞,持续生产这些蛋白质,刺激免疫系统始终处于兴奋和戒备状态,其效果好于常规疫苗,因为后者在接种后,机体会慢慢“遗忘”。WHO建议在北半球流感高发期,也就是每年的9月至次年4月接种疫苗,在南半球也有相应时间段的建议。事实证明,疫苗能够起到一定的防护作用,特别是能够显著减小在校学生的发病率。

现在,我们和病毒之间的“道魔之争”已经进入白热化,科学家们正在争取尽早获得有力的,甚至可以反击的武器,但是离彻底消灭病毒,为时尚早。