人体保卫战

文/张宇(中国疾控中心营养与健康所)

纵观人类文明史，人类社会的存在与繁荣不是一帆风顺的，而是在与恶劣环境的不断斗争中挣扎前行的。

病毒这个古老的物种便是恶劣环境的因素之一，虽然它被人类认知才只有短暂的数百年，但它在地球上早已存在了亿万年，甚至更久。

到底什么是病毒，它对人类又有哪些危害呢？

谈起人类文明被病毒羁绊的史料，最早可追溯到修昔底德笔下瘟疫肆虐的雅典城。在那里，受害者并不是老人，更不是儿童，而是身强力壮的青年人。对于这场瘟疫，任何口服、外敷的药物都无济于事，最后连医生们也纷纷倒下了。也正是这场浩劫，让曾经辉煌一时的雅典城就这样土崩瓦解了。

时至今日，虽然我们仍不知这场发生在2400多年前的浩劫究竟从何而来，但可以确定的是，主角应该是某种病毒。

在有文字记载的400多年里，病毒造成的人间浩劫不计其数。诸如15世纪末，天花病毒给印第安原住民带来的灭顶之灾，1919年，流感病毒爆发吞噬50万美国人的生命之殇等等。

能造成此类事件的病毒还有很多，例如埃博拉病毒、艾滋病病毒、天花病毒、乙肝病毒、狂犬病病毒等等，这些可怕的名字让人望而生畏，而它们却只是病毒家族中的万千之一。这些病毒就存在于我们的周围，又以不同的形式影响着我们的生活。

即便是这样，我们普通人依然无法察觉到它们，因为它们实在太小了，小到20纳米，最大的也不过几百纳米。它们的结构也非常简单，通常只含一种核酸（DNA或RNA）。

小生物的大危害

除了遗传物质，病毒几乎“穷”到一无所有，正因如此，它必须寄生在活细胞体内以复制方式繁衍。虽然它结构简单，但它却活得轰轰烈烈。它一旦有机会进入活细胞内部，就能够大展拳脚，征服比自身体积大无数倍的生物。病毒利用寄生细胞中已有的物质和能量，以及细胞本身复制、转录和转译的能力，以病毒自身携带的核酸所包含的遗传信息为模板，就能产生和它一模一样的新一代病毒。

简单地归纳一下，病毒的生活就只有吸附、注入（遗传物质）、合成（逆转录/整合入宿主细胞DNA）、装配（利用宿主细胞转录RNA，翻译蛋白质再组装）、释放这5项内容，而且不断地、周而复始地循环。

人体虽然复杂，但基本构成单位仍是细胞，自然也会受到病毒的侵扰。当然，病毒是有偏好的，这个也被称为“宿主种属特异性和组织特异性”，而那些受病毒青睐的细胞就被称为“易感细胞”。病毒会主动与易感细胞接近，把自己伪装成对细胞有益的物质，然后与其表面的凸起点即特异性受体结合，从而进入细胞内部，整个过程顺畅到就如同拿着钥匙打开房门一样。

随后，病毒毁灭细胞之旅便正式开启。病毒对细胞的损伤机制有很多种，主要包括溶细胞作用、稳定状态感染、细胞凋亡、病毒基因组的整合、细胞的增生和转化，以及包涵体的形成。虽然病毒不同的损伤机制对细胞损伤的方式不同，但最终的结果都会造成细胞的大量死亡。

人体的正义之战

病毒如此强大，人体是否具有抵御能力？人体当然具备这样的能力。我们对病毒的抵抗能力都要归功于自身的一种特殊的自我防护系统——免疫系统。而它的功能之一，就是当人体遭受到包括病毒在内的致病微生物侵犯时，触发警报系统，并帮助人体消灭外来之敌，从而避免或延缓疾病的发生。

那么，免疫系统又是如何发挥作用的呢？原来人体的免疫系统共有三道屏障，如同三道防线一样保护着我们的健康。第一道防线是包括皮肤和粘膜在内的物理性屏障，通过阻隔和清扫作用把病毒阻挡在身体之外。当第一道防线被突破后，也就意味着病毒已经大举攻入体内，这时由巨噬细胞、淋巴细胞和体细胞等组成的第二道防线就会自动启动，释放出干扰素。干扰素是一种能够诱导身体产生抗病毒白蛋白的神奇化学物质，这种白蛋白能够遏制病毒的复制，在一定程度上发挥阻止病毒增殖和扩散的作用。此外，人体血液中还有承担着日常防卫巡逻任务的“自然杀伤细胞（NK）”，它也是淋巴细胞的一种，虽然数量只有淋巴细胞的5%～10%，但作用却不可小觑。这就好比是铁面巡警，被病毒感染的细胞一旦被它们盯上就在劫难逃。它们会毫不留情地释放穿孔素，将这些被感染的细胞杀死。一旦这些细胞死亡了，病毒也就只能四散奔逃。

第一、二道防线在对抗病毒时，采取的都是天然的抵御方式，缺乏特异性，因而被称为“非特异性抗病毒免疫”。实际上，前两道防线并没有使人体获得真正的免疫力，直至第三道防线的触发。在第三道防线上，严阵以待的是特异性体液免疫和细胞免疫，它们从来都是训练有素、身怀绝技的特战队员。比如特异性抗体会主动与病毒靠拢、结合。而被特异性抗体结合后的病毒，也就无法与易感细胞上的受体结合了。整个过程就好比是特异性的抗体会先把病毒的钥匙控制住，这样病毒就无法再去开启细胞上的锁了。

但这并没完，当病毒无法进入细胞内躲避时，就很容易被另一种巡逻卫士盯上，它们就是吞噬细胞。吞噬细胞会毫不犹豫地将游离的病毒，或者病毒与抗体的复合体吞下，然后将它们彻底地分解掉，这样病毒就不会再危害人体健康了。

但抗体是无法进入细胞内部的，也就无法对付那些已经进入细胞内部的病毒，那又该怎么办呢？

别急，我们还有另外两种免疫细胞：CD8+和细胞毒性T淋巴细胞（简称CTL)。它们会主动靠近已经被感染的细胞，然后将其牢牢抓住，并在接触的位置上释放出生化武器，也就是穿孔素、粒酶等生物活性物质。这一系列规定动作完成之后，它们便会悠然自得地离开，静静地看着被感染的细胞凋亡，然后奔向下一个目标。至于那些逃出来的病毒，则又成了吞噬细胞们的点心。

人体与病毒的持久战

既然人体的免疫系统这么神奇，那么为何在多数时候我们还是无法战胜病毒呢？正所谓“双拳难敌四手”，有输有赢也在所难免。归纳起来，人体败北的原因大致有以下四方面：

一是敌人过于狡猾与强大。有些病毒善于伪装，例如禽流感病毒就经常换个蛋白质外套（H蛋白），有时还会和人流感病毒重组，免疫系统往往无法准确识别它。还有一些病毒专门侵犯人体的重要组织，例如狂犬病病毒就对神经组织有很强的亲和力，而抗体却无法进入神经系统，神经细胞一旦损伤则无法修复。患者最终会因脑干及小脑受损而死亡。

二是免疫功能低下。在某些病毒感染的急性期，人体免疫功能如果处于正常的情况下，那么是可以将体内的病毒清除干净的，比如常见的感冒病毒。但如果此时人体免疫功能低下，那么就无法通过自身免疫力清除所有的病毒，病毒感染就会朝着迁延方向发展，最常见的就是慢性乙型肝炎。

三是病毒变异速度更快。在这场持久的对抗中，病毒与免疫系统都在不断地自我完善，但终究是病毒的规模更为庞大，变异速度更快。当面对像SARS病毒之类的新型病毒来袭时，免疫系统往往显得措手不及。

四是有一些病毒蓄意破坏免疫系统。其中最为臭名昭著的当属艾滋病病毒（HIV），它的喜好就是攻击免疫系统的哨兵——CD4+细胞。CD4+细胞是一类在体液免疫和细胞免疫激活中非常重要的细胞，没有它们就没有特异性免疫应答。虽说HIV病毒本身并不致命，但它把CD4+细胞破坏了，就相当于破坏了人体的侦察岗哨，也就根本无法识别来犯之敌。

那么，当三道防线全部沦陷之后，我们就只能坐以待毙吗？再也召唤不到援军了？

免疫系统的援军

无论是过去还是现在，当病毒肆虐时总会有一小部分人幸免。就像当年天花疫情席卷欧洲时，乡村的挤奶女工却少有传染。这究竟是她们天赋异禀，还是另有隐情？真相永远只有一个：看似幸运的背后，其实是某些物质帮助免疫系统获得了功能上的提升。

英国医生詹纳发现，原来这些未被传染的挤奶女工都有一个共同的特点，就是都感染过牛痘，而在那之后就不再会患上天花。于是，他大胆地将正在出牛痘的女孩皮肤水泡中的液体，接种到一个8岁男孩身上，果然这个男孩也获得了免于感染天花的“天赋”。然而，詹纳不知道的是，水泡液体中含有的成分正是能够对抗天花病毒的抗体。

原来免疫系统还具有一定的记忆力，也就是说在接触病毒之后的一定时期内，体内还会存留着相应的抗体。当该病毒卷土重来时，免疫系统就会快速合成大量相应的抗体，并实施快速而有效的打击，最终消灭该病毒。

细心的医生们正是利用了这一现象，寻找到了对抗病毒感染的良方，那就是疫苗与人工免疫。疫苗实质上是利用人工减毒、灭活或利用基因工程等方法制成的免疫制剂，它保留了致病原刺激免疫系统的特性。而人工免疫的过程，其实就是让人体接触到这种不具伤害力的免疫制剂，免疫系统便会产生一定的保护物质，如免疫激素、特殊抗体等。当人体再次接触到这种致病原时，免疫系统便会依循其原有的记忆，制造更多的保护物质来阻止致病原的伤害。

归根结底，这个过程是人类免疫功能的一种延伸，就如给免疫系统提供了武器及犯罪分子的照片，让它们能够做到有针对性的防御和精确打击。

通过这种方式，人类已经消灭了天花，减少了99%的脊髓灰质炎病例，基本消灭了白喉等传染病，显著减少了麻疹、新生儿破伤风等疾病的发病率。可以这么说，疫苗和人工免疫的问世，意味着人类在战胜病毒的征途上又前进了一大步。它或许就是我们在找到彻底战胜病毒感染的有效方法之前，对抗未知病毒仅有的希望。