袁越
新冠病毒之所以在全世界引发了那么强烈的恐慌情绪,最大原因就在于这是一种全新的病毒,我们对它了解不多。所幸科学家们及时地站了出来,纷纷放下手头的工作,转而研究这种病毒,希望能为医生、民众和政治家们提供更多有用的信息,帮助他们制定最合理的应对方案。
比如,不同的人對于新冠病毒有着完全不同的反应。有的人需要吸氧,有的人需要上呼吸机,但有的人却只咳嗽几天就好了,甚至还有很多完全无症状的感染者,这是怎么回事呢?
来自意大利和德国的3位医生通过对中国、意大利和德国的数百例新冠病例所做的分析,得出结论说,不同的人对于新冠病毒的不同反应主要取决于他们的先天免疫系统。
具体来说,绝大多数通过呼吸道传染的病毒都会首先入侵上呼吸道。此时最先投入战斗的就是这个“先天免疫系统”(Innate Immunity),其成员包括甘露糖结合凝集素(MBL)等广谱抗病毒大分子、干扰素等细胞因子、自然杀伤细胞(Natural Killer Cells),以及大量非特异性抗体(IgA和IgM)等。
如果这第一道防线足够强大,病毒很快就被杀光了,感染者很可能连一点异样的感觉都没有,这就是无症状感染。如果这道防线没有那么强,但仍然强大到足以把病毒遏制住,不让它们入侵到肺泡里,那么感染者就会表现为轻症,主要症状包括咳嗽、喉咙痛、肌肉酸疼和发烧等。普通感冒和季节性流感都是如此,新冠病毒也不例外。
通常情况下,如果感染者能够维持轻症状态超过10天,人体的第二道防线,也就是“获得性免疫系统”(Adaptive Immunity)就会被动员起来。这套免疫系统主要包括特异性抗体IgG和专门攻击病毒的T型免疫细胞,战斗力极其强大,病毒凶多吉少。
对于大部分正常人来说,获得性免疫系统的威力都差不多,区别主要在第一道防线,也就是先天免疫的强度上。
已知儿童和青少年的IgM强度水平和多样性都要比中老年人好很多,女性的IgM也要比男性强一些,这就是为什么新冠病毒更容易击垮老年男性的主要原因。
科学家们甚至发现,A型血的人病情往往要更重一些,O型血的人症状则普遍较轻,原因也是和不同血型影响了IgM的强度有关。
有两个群体值得单独拎出来说一说,这就是职业运动员和医生。前者经常需要进行大运动量训练,深呼吸的次数和强度都要比普通人多很多。此时人体的呼吸道往往会变冷变干,病毒更容易突破呼吸道表面黏膜和纤毛细胞构成的物理屏障,深入到肺泡之中,这就是为什么新冠疫情早期有很多职业运动员中招,而且病情都相对较重的原因。
医生群体同样是新冠疫情的重灾区,原因则是因为他们往往在感染早期就接触到大量病毒,先天免疫系统来不及将它们从上呼吸道中清除出去,于是胜利的天平偏向了病毒一方。
总之,如果感染者的先天免疫系统不给力,病毒突破了第一道防线,从上呼吸道进入了肺泡之中,就会导致肺炎。通常情况下,病情到了这一步时,人体的获得性免疫系统也被动员起来了。但和前一种情况的区别在于,此时双方的战斗发生在肺的深处,而不仅仅局限在上呼吸道。强烈的免疫炎症反应会产生大量粘液,浸润了整个肺部,导致病人呼吸困难,最终引发呼吸窘迫综合征(ARDS),直至死亡。
接下来一个很自然的问题是:如果新冠病毒主要通过这种方式杀人,那么我们完全可以对症下药,通过清理肺部积液,或者呼吸机辅助换气等方式降低死亡率。但是,事实证明仅仅依靠这几种方式并不能彻底解决问题,因为新冠病毒非常狡猾,它们杀人的方式多种多样,令人防不胜防。
新冠病毒的病理特征研究是当前的热点领域之一,最近一段时间每周都有超过1000篇新论文问世。可惜它们大都尚未经过同行评议,引用时需要格外小心。为了帮助医生们更准确地了解新冠病毒的病理特征,著名的《科学》(Science)杂志最近出了篇综述,通过对这些预印本论文的综合分析,初步揭开了新冠病毒的杀人之谜。
在大多数人的认知里,新冠是一种呼吸道传染病,病人大都死于肺炎引起的呼吸衰竭。但是,新的研究显示,大约1/3新冠受害者的死因是心血管系统出了毛病。这不仅包括心肌受损引起的心脏病,还包括血管堵塞导致的高血压、中风和冠心病等等。这一点可以解释为什么糖尿病和高血压患者更容易中招。
值得注意的是,很多新冠病人的手指和脚趾会发生肿胀,严重者甚至会造成局部组织坏死,其中原因也是新冠病毒导致的局部贫血。甚至有人认为,新冠患者的肺部之所以会缺氧,原因也不一定就是肺泡受损,而可能是与肺泡相连接的毛细血管被堵住了,所以呼吸机不一定管用。
比起呼吸机来,也许医院更需要准备的是肾透析机,因为有研究显示,1/4的新冠住院患者出现了肾衰竭。另一项研究发现大约一半的新冠住院患者尿液中出现了蛋白质甚至血液,说明病人的肾脏受到了严重损害。
更要命的是,新冠病毒似乎还具备了突破血脑屏障,从而感染中枢神经系统的能力。有一定比例的新冠患者出现了癫痫和中风等症状,严重者甚至失去了知觉。有研究者猜测,也许这就是为什么一些新冠患者明明血氧含量已经降到很低的水平了,但却没有出现大口吸气的情况,因为他们的脑干受损,感觉不到自己已经缺氧了。
那么,新冠病毒到底是如何进入大脑的呢?有人认为它们先是感染了鼻腔,然后从这里进入了嗅球(OlfactoryBulb),后者可以直通大脑,病毒就是通过这条路径入侵大脑组织的。另外,嗅球负责嗅觉信号的处理,也许这就是为什么一部分新冠患者会失去嗅觉的原因。
除了上述这些至关重要的人体组织和器官之外,新冠病毒似乎还具备了入侵眼睛、肝脏和下消化系统的能力,这就是为什么相当一部分新冠患者会出现呕吐和腹泻等症状。
一个好消息是,虽然科学家们从新冠患者的粪便中检测到了新冠病毒的核酸,但它们更有可能只是核酸而已,其蛋白质外壳或许已经被损坏了,因此不再具备感染的能力。
新冠病毒为什么会攻击肺部以外的那些器官和组织呢?
答案似乎不难理解。这种病毒入侵细胞的钥匙是一种名为“血管紧张素转化酶2”(ACE2)的细胞表面受体。这种受体的正常功能是调节血压,因此很多人体组织和器官的细胞表面都有这种受体,于是它们都有可能成为新冠病毒入侵的门户。
换句话说,呼吸道虽然是新冠战役的第一战场,但这种病毒具备了很强的扩散能力,因此新冠绝不仅仅是一种呼吸道传染病,而是一种全身性疾病,这就是新冠病毒杀伤力的来源。