书城科普读物探究式科普丛书-生命的杀手:病毒
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第7章 隐秘的幽灵-千姿百态的病毒(1)

从植物、动物到人类,从细菌、真菌到放线菌,病毒无所顾忌地在“微观”与“宏观”世界里横行霸道,就像一股庞大的“恶势力”,在生物界可谓“臭名昭着”。也许是为了生存的需要,也许是本性的使然,一群病毒肆无忌惮地在生物界来来往往,吞噬生物的机体,危害人类的健康。为了让读者能够对病毒有个深层次的认识,本章主要介绍几种常见的病毒。

第一节冠状病毒

1.冠状病毒研究的历史

我们知道,冠状病毒,最先是在1937年被生物学家从得流感的鸡身上分离出来。而鼻病毒,是20世纪50年代被发现的。人们首先发现致人感冒的鼻病毒,是与感冒有关的,但是只有不到50%的感冒,是由鼻病毒引起的。1965年,特利尔等用人胚气管培养方法,从普通感冒病人鼻洗液中,分离出一株病毒,命名为B814病毒。随后,哈姆尔等用人胚肾细胞,分离到类似病毒,代表株命名为229E病毒。

1967年,麦金托什等用人胚气管培养,从感冒病人中,分离出一批病毒,其代表株是OC43株。

实际上,冠状病毒,是1968年由一个叫秦瑞的科学家发现的。这种病毒之所以被命名为“冠状病毒”,是因为其形态。该病毒在电子显微镜下,其外膜呈日冕状,或者叫做皇冠状突起。

1975年,病毒命名委员会,正式命名了冠状病毒科。根据病毒的血清学特点和核苷酸序列的差异,目前冠状病毒,分为冠状病毒和环曲病毒两个属。

2.冠状病毒科的分类

代表株:禽传染性支气管炎病毒。

其他成员有:人冠状病毒。

鼠肝炎病毒。

猪血凝性脑脊髓炎病毒。

猪传染性胃肠炎病毒。

初生犊腹泻冠状病毒。

大鼠冠状病毒。

火鸡蓝冠病毒。

猫传染性腹膜炎病毒。

3.冠状病毒的理化特征

冠状病毒的直径大约有60~220纳米,外形像皇冠,故被人们称为冠状病毒。冠状病毒由单一的核糖核酸(RNA)构成,这种RNA和蛋白,共同组成冠状病毒。其遗传物质是RNA,有三个结构蛋白,属多糖蛋白。它的特点是,RNA之间,重组率非常高,非常容易出现变异。正是由于这种很高的重组率,重组后,RNA变了,其基因序列发生了变化;表达出来的蛋白质也变了,蛋白质上的氨基酸序列也发生变化了。

冠状病毒独特的流行病学:迄今为止,人类先后发现了大约有15种不同冠状病毒株,有些冠状病毒可以引起人类生病,另一些冠状病毒可引起牛、猪、鼠、猫、狗和鸟类等发病,特别是冠状病毒引起的鸡瘟疫和犬瘟疫。犬瘟疫,表现为一种急性胃肠道传染病,传染给人后,其临床特征为腹泻。引起病害的病原就是冠状病毒,通常情况下存在于病犬的胃肠道内,并会随病犬粪便排到自然界中,污染饲料和周围的环境。因此,这类犬冠状病毒,主要经消化道感染。犬冠状病毒对外界环境的抵抗力较强。粪便中的冠状病毒,可存活6~9天,污染物在水中,可持续保持数天的稳定传染性。因此,犬群中一旦发生这种病,很难在短时间内控制其流行和传播。犬冠状病毒对热十分敏感,紫外线、来苏儿、0.1%过氧乙酸及1%克辽林等,都可在短时间内,将这种病毒杀死。冠状病毒,可感染人和家禽、家畜,普遍引起家禽的传染性支气管炎、鼠肝炎、猪脑脊髓炎、猫传染性腹膜炎等。冠状病毒也会引起一些人类疾病,其中有两类,首先是呼吸道感染疾病,其次是肠道感染疾病。

对冠状病毒的提取分离工作,难度相当大,需要用人的胚脏细胞、气管及鼻黏膜细胞,经器官培养,方能提取分离。增殖病毒,也十分困难,也要用上述材料和方法。

该病毒,对温度却十分敏感,33℃生长良好,35℃就受到抑制。

由于这个对温度敏感的特性,所以由它引起的流行疾病,多发生在每年冬季和早春季节。

对于冠状病毒,目前人类尚无特异的预防和治疗冠状病毒引起的流行疾病的药物。

特异性预防,即针对性预防措施,应当是配制疫苗。疫苗的研制,是有可能的,但需要的时间较长,解决病毒快速繁殖的问题,是研制疫苗所面临的难题。

对冠状病毒的非特异性预防措施,即我国卫生部已公布的预防春季呼吸道传染病的措施,如保暖、洗手、通风、勿过度疲劳及勿接触病人,少去人多的公共场所等。对冠状病毒的治疗,主要是对症治疗。

冠状病毒对人类的感染,在全世界都普遍,人群中普遍存在冠状病毒抗体,成年人体内的抗体数量会高于儿童。各国报道的人群抗体的阳性率都不同,我国人群以往冠状病毒中的抗体阳性率约30%~60%。

呼吸道容易受到冠状病毒感染,这种病毒常通过空气飞沫传播,它的感染高峰,在秋冬和早春。也有报道认为,不同病毒的流行,有一定的周期性,一般间隔2~3年流行一次。冠状病毒感染引起的免疫应答较差,再次感染这种病毒是较常见的事。

4.冠状病毒的临床特点

冠状病毒,是成人患的普通感冒的主要病原之一,在儿童,可以引起上呼吸道感染,但一般很少波及下呼吸道。冠状病毒感染的潜伏期,一般为2~5天,平均为3天。典型的冠状病毒感染,表现出流涕、不适等感冒症状。不同型别冠状病毒的致病力不同,引起的临床表现也不尽相同,OC43株引起的症状,一般比229E病毒严重。冠状病毒感染,可以出现发热、寒战、呕吐等症状。病程一般在1个星期左右,临床过程轻微,没有后遗症。冠状病毒,还可以引起婴儿、新生儿急性肠胃炎,主要症状是水样大便、发热、呕吐,每天10余次,严重者可以出现血水样便。

医学文献报告,冠状病毒的感染,可以产生以下临床症状:

(1)呼吸系统感染,包括重急性呼吸系统综合征(SARS);

(2)肠道感染(婴儿偶尔发生);

(3)神经系统症状(很少)。

临床上,多数冠状病毒易引起轻度和自愈性疾病,但少数可有神经系统并发症。

5.传播途径及预防措施

冠状病毒,可以通过人体的呼吸道分泌物,排出体外,经口液、喷嚏、接触传染,并通过空气飞沫传播,它的感染高峰,一般在秋冬和早春。病毒对热敏感,紫外线、来苏儿水、0.1%过氧乙酸及1%克辽林等,都可在短时间内将病毒杀死。

对其预防,有特异性预防,即针对性预防措施(疫苗,疫苗的研制是有可能的,但需要时间较长,解决病毒繁殖问题,是其难题)和非特异性预防措施(即预防春季呼吸道传染疾病的措施,如保暖、洗手、通风、勿过度疲劳及勿接触病人,少去人多的公共场所等)。

第二节狠毒的天花病毒

1.天花的故事

尽管天花的名字听起来很美,却心肠狠毒。在人类历史上,天花和黑死病、霍乱等瘟疫,都留下了惊人的死亡数字。最早有记录的天花发作,是在古埃及。在公元前1156年去世的埃及法老拉美西斯五世的木乃伊上,就有被疑是天花皮疹的迹象。有记录的最后一个天花感染者,是1977年的一个医院员工。1980年5月世界卫生组织宣布,人类成功消灭了天花。这样,天花成为最早被彻底消灭的人类传染病,但是,人类对天花的了解,却是最少的。

从天花最初出现在到被彻底灭绝,伴随着天花3千多年的传染历程,发生了太多的故事。清朝的顺治和康熙两位皇帝,都有与天花有关的故事。因为没有明确的历史记载,而更引起大家的兴趣。

顺治是个年轻有为的皇帝,但却早早把皇位传给年仅8岁的康熙,其中原因更是众说纷纭。有的说,顺治皇帝是看破红尘,在五台山出家,后来成了高僧。有的说,是天花让顺治皇帝英年早逝。而至于当时年幼的康熙,何以脱颖而出坐上了皇位,更是与天花息息相关。

清朝初期,满人入关进入中原不久,气候变化的剧烈,加上与汉人交往的增多,使患天花者增多,皇室也未能幸免。有了顺治得天花而英年早逝的前车之鉴,已经感染过天花而获得免疫的康熙,在皇位的竞争中,占尽了优势,当上了皇帝。

不管这个历史故事是真是假,都可以看出,天花曾给人类带来巨大灾难,那是容易想象的。因此,在天花已经销声匿迹的今天,了解天花病毒,仍然有必要。

天花这种强烈性的急性传染病,其实是由天花病毒引起的。

2.天花是如何传播的

天花之所以在历史上给人类造成如此之大的创伤,与天花的特性密不可分。天花病毒繁殖的速度快,主要是通过空气迅速传播,并且传播速度惊人。带病毒者,在感染后1周内,最具传染性,因其唾液中含有较大数量的天花病毒。

3.感染天花病毒后会有什么症状

天花病毒感染过程,可以分成几个不同的阶段:感染天花病毒后的潜伏期,平均约为12天(7~17天)。感染天花病毒后初期的症状,包括高热、疲倦、头疼及背痛。随后两三天,便会有典型的天花红疹出现,明显地分布在脸部、手臂和腿部。在发症的时期,还会有块状淡红色斑,伴随疹子出现,几天之后这些部位开始化脓,直到接下来的第2周开始结痂;接下来的3~4周慢慢发展成疥癣,然后慢慢脱落,但基本会在皮肤上留下永远的疤痕,严重者甚至可能因眼角膜溃疡而引起失明。

但大约有另外30%左右的人,不可能那么幸运地愈合,而是脓包出现后,皮下可能接着出血,导致化脓的皮肤开始变黑,此时患者差不多已经接近死亡边缘了。随着内脏出血,同时还会感染上其他并发症,如:脑炎、骨髓炎、中耳炎、支气管炎等,此时,死神已经向他招手了。

4.天花和水痘有什么区别

水痘是由水痘带状疤疹病毒初次感染人体,引起的一种急性传染病,以全身发热及在身体皮肤上成批出现周身性红色斑丘疹、疱疹、痂疹为特征。水痘,传染性十分强。患者是水痘病毒的主要传染源,出疹前1~2天至出疹后5天,患者都有传染性。儿童与带状疱疹患者接触,亦可发生水痘。因为它的传播途径,主要是呼吸道飞沫,或直接接触传染。接触污染的用物,也可间接传染。水痘病以冬春季发病为主,主要为2~10岁的儿童。人群普遍易感,但只要一次发病,便可终身免疫。并多以低幼儿童和学龄儿童好发,如果病毒潜伏在人的神经节,可在成人身体免疫力下降时候,转变成带状疱疹出现在身体上。可通过接种水痘疫苗,预防这种疾病,通常1岁以上,可接种1针,12岁以上,接种2针,中间间隔6周。

天花是一种被消灭的传染病,现在主要是一些生物恐怖活动,或者一些实验室生物安全泄漏事故,才会使这些疾病重见天日。天花是天花病毒引起的烈性传染病,死亡率很高。但经如火如荼地推广牛痘接种和数年的世界性监测,1980年世界卫生组织正式宣布,天花已在全世界被消灭,但还需注意它会重新出现。任何年龄,均有易感性。患过一次天花后,可获终身免疫。天花的潜伏期,一般为12天。发病急,体温骤升至39℃~40℃,有烦躁、头痛、咽痛、四肢酸痛、寒战、呕吐、便稀等症状,神志清楚,偶发性谵妄、惊厥及衰竭表现。经2~4天,皮疹出全。皮疹为离心性分布,头面部、四肢近端较多,躯干较少。最初为暗红色小丘斑,数小时后,即有丘疹。经2~3天丘疹期,渐为水疱状,即为痘疱,周围红晕。至5~8天疱疹灌浆,渐成脓疱,有痛感,周围红晕加深。此时温度再度升高,称“化脓热”。至10~14天,体温渐降,脓痂渐干缩,或破裂结痂,终成痂盖。再经2~4周,痂盖自然脱落,有痒感,并留下疱痕,称“麻点”。

5.我们能对付天花吗

到目前为止,对天花这种恐怖的病症,人类还没有确定有效的治疗方法,也只能主动地预防它,把它杀死在萌芽之中。

我们可以先看看自己的手臂上,是不是有个“井“字形的痕迹呢?难道它与天花有关?是的,它其实就是我们种过的“牛痘疫苗”所留下的证明。什么是牛痘疫苗?

牛痘疫苗,就是人类用来预防天花的最有效疫苗,它是英国医生琴纳于18世纪末发明的,疫苗本身是用牛痘病毒制备而成。牛痘病毒,可以让牛产生轻微的牛痘病。但是,如果人类感染牛痘病毒,只会产生轻微的不适,同时却能产生抗牛痘病毒的抵抗力。

由于牛痘病毒与天花病毒同属痘病毒,所以具有相同的抗原性质,这样,当人们接种了牛痘疫苗后,也可以同时获得抗天花病毒的免疫力。琴纳通过接种牛痘,获得对天花免疫力的方法,有人把这种方法称作种痘。

第三节讨伐人体的脊髓灰质炎病毒

1.概况

我们知道,脊髓灰质炎,俗称小儿麻痹症,是由脊髓灰质炎病毒引起的一种传染病。脊髓灰质炎,是一种比较古老的疾病,早在公元前3700年的医书上,就有此病的记载。20世纪初期,在世界各地,脊髓灰质炎大多数呈零星发病状态,很少见大范围的流行。二次世界大战后,欧美国家常有此病流行。20世纪50年代末,出现疫苗以后,脊髓灰质炎才逐渐得到控制。1955年,乔纳斯·索尔克研制成功注射用脊髓灰质炎灭活疫苗,标志着人类战胜脊髓灰质炎的开始。

1961年,亚伯特·沙宾研制的口服脊髓灰质炎灭活疫苗问世,给免疫工作带来极大的便利。

在人类成功灭绝天花之后,世界卫生组织,把脊髓灰质炎列为第二个消灭的传染病。1988年,世界卫生组织发起世界范围的消灭脊髓灰质炎运动。