文佳
新型冠状病毒感染的肺炎疫情仍然牵动着公众的心,就临床表现来看,大部分被感染的人群并不会出现症状或者症状比较轻微,但也有不少重症患者甚至被病毒夺走了生命。
病毒是如何入侵我们身体的?为什么相同的病毒感染,却导致被感染的不同個体出现如此巨大差异的病毒感染症状?我们邀请到中国医学科学院基础医学研究所副所长、免疫学系常务副主任,中国医学科学院北京协和医学院协和学者特聘教授、博士生导师,中国免疫学会副理事长黄波为我们详细解答。
问:病毒是如何入侵我们身体的?
答:人体肺脏的基本功能单元是肺泡。成人左肺或右肺所包含的肺泡数量在3.5亿个左右,肺泡与肺组织毛细血管共用一层膜(毛细血管的血管壁和肺泡膜共用),通过共用的膜,氧气和二氧化碳在此处进行交换。
肺泡如同一个气球,当我们吸气时,肺泡扩张,氧气进入肺泡,通过肺泡与毛细血管共用的膜,进入血液,而血液中的二氧化碳则通过共用的膜而进入肺泡。一个一个的肺泡通过其气球样的口向上接通到极其细小的支气管(终末支气管),而这些终末细支气管再通到它们上一级的细支气管,而后向上接通到支气管乃至气管,气管再向上连接到喉部、咽部以及鼻腔。当我们呼气时,肺泡收缩,二氧化碳通过上述通道从鼻腔排出,从而完成肺的生理功能。肺组织的这种结构是当前病毒感染所致临床症状的客观条件。
新型冠状病毒感染人体时,其通过鼻腔和口腔进入人体咽喉部后,可以进一步蔓延至气管及更细的支气管,进而到达肺泡,形成肺组织感染的全貌。
问:为何新型冠状病毒感染症状不一?
答:气管(支气管、细支气管等)表面大部分细胞含有细长的纤毛(如同刷子),另外表面还有些细胞被称为杯状细胞,能够分泌黏液,这样分泌的黏液能够包裹病毒,并依靠纤毛向上的推动,将黏液经气管从口腔内排出,此即为日常所说的咳痰(这种痰中以及咳嗽溅出的飞沫中含有病毒颗粒)。
但是,当病毒入侵肺泡后,肺泡部位由于缺乏纤毛以及杯状细胞,难以通过上述的物理运动方式,将病毒所致的分泌物和组织细胞碎片排出体外,从而产生干咳症状和胸闷的感觉。
那么,病毒感染后,为什么会有发热症状,并且发热是一个非常关键的指标?这就不得不说免疫系统对病毒入侵的防御功能了。
呼吸系统属于一个开放系统,每时每刻都在接触外来的入侵物。因此,从门户鼻腔一直到肺泡均有众多的免疫细胞在辛勤工作,发挥着防御监视的作用:
(1)一旦病毒进入鼻腔,与免疫细胞相遇(一两个病毒可能遇不到免疫细胞),免疫细胞通过识别病毒,发出警报(释放免疫因子),从而刺激鼻黏膜的神经末梢,引起机体打喷嚏,将入侵病毒排出,但这种防御机制是很粗糙的。
(2)未被排出的病毒会因吸气产生的吸力,而侵入咽喉部,咽喉部含有黏液和大量免疫细胞,黏液黏附病毒,使得免疫细胞能够充分与病毒接触,一方面对病毒进行直接吞噬,另一方面免疫细胞通过被激活,释放炎性细胞因子和趋化因子,进一步“招募”免疫细胞进入该部位,从而抑制和攻击病毒。
(3)部分病毒突破咽喉部的防御,进入气管和支气管,这些管腔表面有一层由纤毛上皮细胞、分泌黏液的杯状细胞以及免疫细胞组成的黏膜,黏膜层的下面为平滑肌层。当病毒感染上皮细胞时,免疫细胞同时也被激活,释放因子促进杯状细胞分泌黏液,刺激平滑肌的收缩,从而产生咳嗽咳痰症状。
(4)如果患者出现干咳症状,则说明病毒突破气管、支气管部位的防线,侵入了肺泡,肺泡部位的免疫细胞同样会被激活。这样,一整套环节中的免疫细胞被激活,释放细胞因子如白介素-1、白介素-6、肿瘤坏死因子等,直接刺激体温调节中枢,导致机体发热。
另外,病毒入侵肺泡后,如果引起大量肺泡上皮细胞死亡,其释放的死亡物质进一步刺激免疫细胞,引发更强的发热反应,可表现为持续高热。发热反应其实也属于机体的一种保护机制,一方面,过高温度能够抑制病毒复制;另一方面,温度升高能够增强免疫细胞的防御能力。
除了发热症状外,本次新型冠状病毒感染,部分患者出现了腹泻等胃肠道症状,这是由于咽喉与食管相连,部分病毒可能通过咽喉部进入消化道,通过感染肠上皮细胞以及激活肠道免疫反应,产生胃肠道症状。
问:新型冠状病毒传染性为何如此高?
答:中华医学会呼吸病学分会常委兼秘书长、北京大学第三医院呼吸与危重症医学科主任孙永昌认为,新冠病毒传播力较强,主要有以下几个原因:①该病毒潜伏期即具有传播能力,因此具备传染性的时间长;②临床症状不典型,无症状感染者也具有传染性;③该病毒传播方式多样,主要通过呼吸道飞沫,眼睛、嘴或鼻的黏膜间接接触,也有可能存在气溶胶和粪-口途径传播的可能(尚未明确);④冠状病毒基因组中有两个极易发生突变的区域,即编码刺突蛋白和辅助蛋白的基因区域。由于冠状病毒会尝试与新的受体结合以逃避免疫反应,因此冠状病毒在这两个基因区域产生很多复制错误,而这会促进病毒演化,最终导致冠状病毒由一个物种传染给另一个物种的能力很强。
问:如何改善免疫功能?
答:除了通过规律作息改善免疫功能 ,也可以食用一些具有增强天然免疫功能的食物,如香菇、枸杞子、灵芝粉、黑木耳等。 这些食材富含植物的多糖(香菇多糖、枸杞多糖、灵芝多糖等),能够刺激天然免疫细胞,使得这些免疫细胞处于一种预刺激状态,加强了对病毒入侵的监视。
希望大家了解机体免疫系统对人体的保护机制,明白我们可以通过生活和饮食方式改善免疫,从而减少新型冠状病毒给我们带来的恐惧和无力感。