新型冠状病毒的出现,想在短时间内研制出特效药是非常难的,行之有效办法还是从源头上预防、进行医学辅助,另外就是可以依靠人体的自身免疫系统。今天想和大家一起来聊聊,我们的人体自身免疫系统及病毒与细胞的战争。
令人闻风丧胆的病毒究竟是如何侵入人体的?而我们的免疫系统又是如何与之作战?我想通过将个人的理解分享给大家,希望大家通过我的分享,对这次疫情有个更微观的了解。
首先要说细胞与病毒之间的战争并不只是发生在今天,它是地球上最早、最原始的战争,在40亿年前的远古时期,两者的厮杀就已经开始了,并且一刻都没有停止过。而在40亿年后的今天,对于病毒,我们的免疫系统已经进化出了天罗地网式的防御机制。我们每个人身上都有120万个细胞,它们组成我们的大脑、肌肉、器官以及身体的每个部位,而每个细胞内部都是一座构造精妙的微型工厂,他们分工明确、各司其职。
蛋白质组成了这座微型工厂的骨架,其中马达蛋白则像是一个勤劳的搬运工,它的任务就是每天不停的运送人体所需的各种养料,要维持工厂运转、需要的能量。这些能量则来自于"发电机"线粒体,其表面都有无数个每分钟旋转1000多次的涡轮,由他们来给我们全身充电。要维持整个细胞精密的运作还需要一个发号施令的厂长,这个厂长就是藏在细胞核内的DNA,链状的DNA被整理成一个个基因,每一个基因可以看做是一条指令,指挥其他工人们在什么时候生产什么样的东西,这些指令经过解读后又会变成200多种功能迥异的蛋白质。
细胞内有高效的资源回收机制,用错或多余的蛋白质会被"粉碎机"蛋白酶体分解运送到细胞表面,在这里他们将接受检察官的检查,而这个检察官就是我们体内免疫系统的守护者--白细胞。它会检查这些蛋白质碎片有没有损坏和感染的情况,一旦有问题就会立即建立起保护机制,消灭敌人。
以上就是一个细胞正常的运作流程,看起来分工非常明确、秩序井然,不过这只是细胞在没有病毒侵害的情况下的工作状态。
而接下来他们将会面临一个宿敌的侵害--腺病毒。和这次的冠状病毒一样,它的传播途径同样主要是飞沫传播,人的皮肤是第一道抵御它们入侵的防线,但我们也有致命的弱点,就是我们的嘴巴、鼻子、眼睛都是裸露在外面的,通过揉眼睛、擦鼻子无形中病毒就已经入侵了。这种病毒设计精良,它们的目标只有一个就是侵入细胞核,然后疯狂复制。不过就在病毒侵入的同时,我们体内的防御机制也开始了。
第一道防线来自于抗体,Y形蛋白会首先识别入侵者,一旦确认对方是病毒就会立即粘附在其之上,并且将许多病毒连环镣铐在一起,让正在巡逻的白细胞把它们变成盘中餐,所以抗体和白细胞组成的人体免疫系统的第一道防线。这道防线看起来非常智能,不过也只能抵御一部分入侵者,还是会有成千上万的病毒接着冲向第二道防线。
第二道防线是细胞膜,这是细胞的动态保护层,饱含着大量掌管物质进出的监控蛋白质,要想侵入它,得经过一套复杂的流程。像病毒这样的大分子进入细胞膜需要一把特制的钥匙,细胞膜表面的哨兵会识别出这把蛋白钥匙,没有钥匙的病毒会封锁在细胞膜之外。不过,经过数十亿年的进化,腺病毒早已经进化出了自己的伪装钥匙,此时之前的Y形蛋白还会附在病毒表面,它们会封锁一部分伪装钥匙,即便有钥匙但被封锁的病毒还是无法进入。不过这道防线也有漏网之鱼,慢慢的细胞膜表面的哨兵们被欺骗,没有封锁钥匙的病毒开始潜入细胞内部,此时细胞内还有第三道防线开始发挥作用。
第三道防线就是细胞中的核内体,核内体相当于一个分拣站,为了便于运输和分配,它会释放出一种酸,将进入细胞的大分子分解成小分子,并且能将病毒直接侵蚀。这本来应该是腺病毒的死期,但道高一尺魔高一丈,这道防线依然不能完全抵御侵袭,此时有一部分腺病毒也已经进化出了应对之策,它们会释放出一种特殊的逃离蛋白质粘附在核内体的内壁,然后它们会直接撕裂壁膜,溜之大吉。而接下来它们要去的,就是此行的目的地-细胞核。尽管此时它们离细胞核只有五微米,但好消息是,经过层层抵御,现在它们已经失去自行移动的能力,只是散落飘散在细胞内部,再也不能发起主动进攻。而到了这一阶段, 90%的病毒已经无力回天、前功尽弃。
不过接着,最危险的事情还是来,前面说了马达蛋白是细胞内的搬运工专门给细胞和搬运养分,此时的病毒分子无法自主对接马达蛋白,但经过数亿年的军备竞赛,它已经进化出最适合依附于马达蛋白的精确结构。就这样,勤劳的搬运工就这么被层层伪装的病毒分子忽悠了。它们将带着病毒,以100m/s的速度冲向细胞核,这就是最惊心动魄的时刻,之前科学家们都以为细胞的防疫机制到此为止,到了这一步细胞就再无法阻挡病毒入侵了,但在近2年研究发现,其实并非如此,在细胞内部还有第四道防线。
这道防线我们可以理解为定点击杀。在细胞核周围还有一种名叫TRIM21的特殊蛋白质,它专门在附近寻找携带Y形蛋白的病毒,而一旦找到就会继续依附在病毒加重标记并且通知"粉碎机"蛋白酶体过来消灭,接着无数的蛋白酶体闻讯赶到,像电钻一样将病毒纷纷绞成碎片,此时细胞内会进行一场激烈的大战,当然我们自己对此一无所知。这种TRIM21的发现也是医学对抗病毒的新途径,我们或许可以通过药物促进免疫系统制造更多的TRIM21,来识别病毒再把它们定点击杀。但知道有了这道防线我们依然不能高枕无忧,因为之前核内体已经把病毒分解成无数个微小分子,所以个别的病毒分子上可能是没有依附Y形蛋白的,TRIM21也就无法识别,它们将会畅通无阻的迈向细胞核,而只要有一个病毒进入了细胞核,理论上就可能感染全身。
此时病毒分子离细胞核只有千分之一微米,但它想进去依然不简单,细胞核表面遍布着大量的核孔,这时病毒要再次伪装成营养分子,然后核孔上的蛋白触角会把它拉入孔内,另一边马达蛋白以为是遇到的障碍物开始带着病毒相反方向移动,就在这番拉扯中,病毒分子被撕裂了,看起来这又是病毒的死期,但这其实恰恰是它的诡计,因为此时病毒分子所携带的DNA链已经进入了目的地-细胞核,此时一场大战开始真正的打响。
前面说了,细胞核是细胞用于发送命令的办公室,里面住着厂长DNA,但此时,真的厂长已经被劫持,病毒所携带的DNA开始发动毁灭细胞的指令,核糖体接到指令开始疯狂复制病毒蛋白,接着细胞的给养被停止,病毒开始掌握绝对的主动权,一场血腥的屠杀正在细胞内进行……不过别灰心,即便到了,人类还是有希望,因为在细胞正常工作被叫停前,它还是利用了最后的时间向外界发出的信号。
马达蛋白会携带一个装有病毒碎片的囊泡堂到细胞膜外,向外界发出该细胞已经被攻克的警告,正在一旁巡逻的白细胞如果发现警告,将会把病变的细胞和内部的病毒大军一起消灭,但如果它没有发现,病毒会在体内继续扩散。时间过去24小时,我们假设最坏的情况,已经发生白细胞没有发现警告,病毒已经在细胞核内疯狂繁殖,此时一个细胞核内已经复制出了上万个病毒,但他们要想传染其他细胞,还有两层障碍:细胞核膜和细胞膜。接着病毒会释放出两种蛋白质,第一是破坏蛋白,用于摧毁细胞的骨架,第二是腺病毒死亡蛋白,用于消弱细胞核膜的坚韧度。因为死亡蛋白的细胞核膜慢慢不堪重负,最终炸裂着千上万的病毒一同涌出,开始侵蚀周边其他细胞,到了这一步的第一个被感染的细胞以战败死亡而告终,但要知道我们人体有120万亿个细胞,所以真正的战争才刚刚开始,不过即便真到了这一步我们也还是有希望的。
因为就在这些病毒冲出细胞膜之前,我们体内的抗体也已经完成了改造重返战厮杀,此时他们已经装上了针对这一病毒量身定制的特殊武器,数量庞大的抗体会阻挡相当部分的病毒。另一边白细胞以及收到与之前发出的警告正在赶来的路上大量的巨型的细胞,会追捕吞噬周边逃逸的病毒,而与此同时人体免疫机制也识别出了病毒的存在,我们体内的安全系统开始自动提高级别,负责生产抗体的细胞核快速生产专门针对这种病毒的抗体,并且会议每秒钟5000个的速度复制出大量的白细胞,这些抗体和白细胞浆涌入血液和细胞间隙拓展出抵御病毒的层层防线,为了确保万无一失,白细胞还会吞噬周围所有可能被感染的细胞病毒,周边健康的细胞也会主动做出牺牲,它们将毁灭自己以阻止病毒的传播。所以我们应该对自身的免疫系统有自信,此时我们体内的病毒与细胞正在进行政史诗般的对决,在绝大多数时候人类还是能够取胜并且康复的。
腺病毒因为是免疫系统的层层阻击,最后入侵行动以失败告告终,亿万年来,细胞与病毒的战争从未停止,相信看完前面的部分,我们能感受到病毒有多狡猾,而我们的免疫系统有多周全。这其实都是数十亿年间两者相互对抗,各自迭代后的结果,病毒与细胞,它们无时无刻都在进行着军备竞赛,也都在永无休止地迭代与进化,是病毒把我们的细胞变得如此复杂,也可以说是病毒把我们塑造成了今天的样子。
诺贝尔医学奖得主莱德伯格说过一句话:同人类这个地球统治权的唯一竞争者就是病毒。
的确根据历史数据来看,瘟疫带来的人口灭亡人数让人称瞠目结舌,而且病毒不会消失,只会无数次的带着最新版本卷土重来,SARS、MERS、埃博拉、新型冠状病毒、敌人每一次都来势汹汹并且总是越来越狡猾。但说了这么多不是让我们悲观绝望,而是希望每一个人都保持敬畏,敬畏生命、敬畏未知,并且在谦逊的同时我们也不要盲目自卑,因为在病毒无数次迭代与进化时,我们的免疫系统也没有闲着,它也同样在一刻不停的进化着,茅越锋利、盾越坚固,它们是相辅相成、互相锻造的关系。
首先我们要力争做好万无一失的预防措施,从源头上避免病毒侵入,但如果必有一博,那我们也要保持乐观不必恐慌,选择相信医学、相信人类身经百战的免疫系统。的确,面对宇宙苍穹人类太过渺小,面对微观世界我们有太多未知,但也正因如此我们才更应该不亢的同时亦不能卑,保持敬畏的同时也要保持相信。
希望在这个不同寻常的春天里,我们所有人都能被温柔以待,等疫情一彻底结束的那天,我们每个人都能摘掉口罩、笑声爽朗地走出家门可以重新拥抱。
新型冠状病毒这次给我们带来的确实很惨重,既然已在危险丛林里,那我们能做的唯有保持勇气与乐观、时时警惕、刚毅作战,最后致敬所有白衣天使、所有奔忙在一线的公务人员、还有还在终日奔忙的外卖员和快递员们。
什么是免疫力?
三公主认为免疫系统就像是人体的守护者,时时刻刻保护着机体,让我们远离细菌、病毒的侵扰,人们把这种保护力就叫做免疫力。每个人的免疫系统分为2道屏障:"非特异性免疫系统"和"特异性免疫系统"。非特异性免疫系统指的就是我们生来就有的能力,包括皮肤粘膜系统、淋巴结、体内的血脑屏障等,他们在对抗感染和异物侵入的过程中起到直接防御的作用。特异性免疫系统则是指我们后天感染或接种疫苗之后,所获得的抵抗能力,它的发生过程会随着环境压力逐渐特异分化形成。主要靠的是T细胞和B细胞。虽然免疫力的能力还是跟日常整体的饮食习惯、生活方式更为相关,并不能靠单吃一次食物提高,但是面对病毒当道,我们还是可以通过调整现在的生活状态来帮我们调节免疫系统。

令人闻风丧胆的病毒究竟是如何侵入人体的?而我们的免疫系统又是如何与之作战?我想通过将个人的理解分享给大家,希望大家通过我的分享,对这次疫情有个更微观的了解。
首先要说细胞与病毒之间的战争并不只是发生在今天,它是地球上最早、最原始的战争,在40亿年前的远古时期,两者的厮杀就已经开始了,并且一刻都没有停止过。而在40亿年后的今天,对于病毒,我们的免疫系统已经进化出了天罗地网式的防御机制。我们每个人身上都有120万个细胞,它们组成我们的大脑、肌肉、器官以及身体的每个部位,而每个细胞内部都是一座构造精妙的微型工厂,他们分工明确、各司其职。
蛋白质组成了这座微型工厂的骨架,其中马达蛋白则像是一个勤劳的搬运工,它的任务就是每天不停的运送人体所需的各种养料,要维持工厂运转、需要的能量。这些能量则来自于"发电机"线粒体,其表面都有无数个每分钟旋转1000多次的涡轮,由他们来给我们全身充电。要维持整个细胞精密的运作还需要一个发号施令的厂长,这个厂长就是藏在细胞核内的DNA,链状的DNA被整理成一个个基因,每一个基因可以看做是一条指令,指挥其他工人们在什么时候生产什么样的东西,这些指令经过解读后又会变成200多种功能迥异的蛋白质。
细胞内有高效的资源回收机制,用错或多余的蛋白质会被"粉碎机"蛋白酶体分解运送到细胞表面,在这里他们将接受检察官的检查,而这个检察官就是我们体内免疫系统的守护者--白细胞。它会检查这些蛋白质碎片有没有损坏和感染的情况,一旦有问题就会立即建立起保护机制,消灭敌人。
以上就是一个细胞正常的运作流程,看起来分工非常明确、秩序井然,不过这只是细胞在没有病毒侵害的情况下的工作状态。
而接下来他们将会面临一个宿敌的侵害--腺病毒。和这次的冠状病毒一样,它的传播途径同样主要是飞沫传播,人的皮肤是第一道抵御它们入侵的防线,但我们也有致命的弱点,就是我们的嘴巴、鼻子、眼睛都是裸露在外面的,通过揉眼睛、擦鼻子无形中病毒就已经入侵了。这种病毒设计精良,它们的目标只有一个就是侵入细胞核,然后疯狂复制。不过就在病毒侵入的同时,我们体内的防御机制也开始了。
第一道防线来自于抗体,Y形蛋白会首先识别入侵者,一旦确认对方是病毒就会立即粘附在其之上,并且将许多病毒连环镣铐在一起,让正在巡逻的白细胞把它们变成盘中餐,所以抗体和白细胞组成的人体免疫系统的第一道防线。这道防线看起来非常智能,不过也只能抵御一部分入侵者,还是会有成千上万的病毒接着冲向第二道防线。
第二道防线是细胞膜,这是细胞的动态保护层,饱含着大量掌管物质进出的监控蛋白质,要想侵入它,得经过一套复杂的流程。像病毒这样的大分子进入细胞膜需要一把特制的钥匙,细胞膜表面的哨兵会识别出这把蛋白钥匙,没有钥匙的病毒会封锁在细胞膜之外。不过,经过数十亿年的进化,腺病毒早已经进化出了自己的伪装钥匙,此时之前的Y形蛋白还会附在病毒表面,它们会封锁一部分伪装钥匙,即便有钥匙但被封锁的病毒还是无法进入。不过这道防线也有漏网之鱼,慢慢的细胞膜表面的哨兵们被欺骗,没有封锁钥匙的病毒开始潜入细胞内部,此时细胞内还有第三道防线开始发挥作用。
第三道防线就是细胞中的核内体,核内体相当于一个分拣站,为了便于运输和分配,它会释放出一种酸,将进入细胞的大分子分解成小分子,并且能将病毒直接侵蚀。这本来应该是腺病毒的死期,但道高一尺魔高一丈,这道防线依然不能完全抵御侵袭,此时有一部分腺病毒也已经进化出了应对之策,它们会释放出一种特殊的逃离蛋白质粘附在核内体的内壁,然后它们会直接撕裂壁膜,溜之大吉。而接下来它们要去的,就是此行的目的地-细胞核。尽管此时它们离细胞核只有五微米,但好消息是,经过层层抵御,现在它们已经失去自行移动的能力,只是散落飘散在细胞内部,再也不能发起主动进攻。而到了这一阶段, 90%的病毒已经无力回天、前功尽弃。
不过接着,最危险的事情还是来,前面说了马达蛋白是细胞内的搬运工专门给细胞和搬运养分,此时的病毒分子无法自主对接马达蛋白,但经过数亿年的军备竞赛,它已经进化出最适合依附于马达蛋白的精确结构。就这样,勤劳的搬运工就这么被层层伪装的病毒分子忽悠了。它们将带着病毒,以100m/s的速度冲向细胞核,这就是最惊心动魄的时刻,之前科学家们都以为细胞的防疫机制到此为止,到了这一步细胞就再无法阻挡病毒入侵了,但在近2年研究发现,其实并非如此,在细胞内部还有第四道防线。
这道防线我们可以理解为定点击杀。在细胞核周围还有一种名叫TRIM21的特殊蛋白质,它专门在附近寻找携带Y形蛋白的病毒,而一旦找到就会继续依附在病毒加重标记并且通知"粉碎机"蛋白酶体过来消灭,接着无数的蛋白酶体闻讯赶到,像电钻一样将病毒纷纷绞成碎片,此时细胞内会进行一场激烈的大战,当然我们自己对此一无所知。这种TRIM21的发现也是医学对抗病毒的新途径,我们或许可以通过药物促进免疫系统制造更多的TRIM21,来识别病毒再把它们定点击杀。但知道有了这道防线我们依然不能高枕无忧,因为之前核内体已经把病毒分解成无数个微小分子,所以个别的病毒分子上可能是没有依附Y形蛋白的,TRIM21也就无法识别,它们将会畅通无阻的迈向细胞核,而只要有一个病毒进入了细胞核,理论上就可能感染全身。
此时病毒分子离细胞核只有千分之一微米,但它想进去依然不简单,细胞核表面遍布着大量的核孔,这时病毒要再次伪装成营养分子,然后核孔上的蛋白触角会把它拉入孔内,另一边马达蛋白以为是遇到的障碍物开始带着病毒相反方向移动,就在这番拉扯中,病毒分子被撕裂了,看起来这又是病毒的死期,但这其实恰恰是它的诡计,因为此时病毒分子所携带的DNA链已经进入了目的地-细胞核,此时一场大战开始真正的打响。
前面说了,细胞核是细胞用于发送命令的办公室,里面住着厂长DNA,但此时,真的厂长已经被劫持,病毒所携带的DNA开始发动毁灭细胞的指令,核糖体接到指令开始疯狂复制病毒蛋白,接着细胞的给养被停止,病毒开始掌握绝对的主动权,一场血腥的屠杀正在细胞内进行……不过别灰心,即便到了,人类还是有希望,因为在细胞正常工作被叫停前,它还是利用了最后的时间向外界发出的信号。
马达蛋白会携带一个装有病毒碎片的囊泡堂到细胞膜外,向外界发出该细胞已经被攻克的警告,正在一旁巡逻的白细胞如果发现警告,将会把病变的细胞和内部的病毒大军一起消灭,但如果它没有发现,病毒会在体内继续扩散。时间过去24小时,我们假设最坏的情况,已经发生白细胞没有发现警告,病毒已经在细胞核内疯狂繁殖,此时一个细胞核内已经复制出了上万个病毒,但他们要想传染其他细胞,还有两层障碍:细胞核膜和细胞膜。接着病毒会释放出两种蛋白质,第一是破坏蛋白,用于摧毁细胞的骨架,第二是腺病毒死亡蛋白,用于消弱细胞核膜的坚韧度。因为死亡蛋白的细胞核膜慢慢不堪重负,最终炸裂着千上万的病毒一同涌出,开始侵蚀周边其他细胞,到了这一步的第一个被感染的细胞以战败死亡而告终,但要知道我们人体有120万亿个细胞,所以真正的战争才刚刚开始,不过即便真到了这一步我们也还是有希望的。
因为就在这些病毒冲出细胞膜之前,我们体内的抗体也已经完成了改造重返战厮杀,此时他们已经装上了针对这一病毒量身定制的特殊武器,数量庞大的抗体会阻挡相当部分的病毒。另一边白细胞以及收到与之前发出的警告正在赶来的路上大量的巨型的细胞,会追捕吞噬周边逃逸的病毒,而与此同时人体免疫机制也识别出了病毒的存在,我们体内的安全系统开始自动提高级别,负责生产抗体的细胞核快速生产专门针对这种病毒的抗体,并且会议每秒钟5000个的速度复制出大量的白细胞,这些抗体和白细胞浆涌入血液和细胞间隙拓展出抵御病毒的层层防线,为了确保万无一失,白细胞还会吞噬周围所有可能被感染的细胞病毒,周边健康的细胞也会主动做出牺牲,它们将毁灭自己以阻止病毒的传播。所以我们应该对自身的免疫系统有自信,此时我们体内的病毒与细胞正在进行政史诗般的对决,在绝大多数时候人类还是能够取胜并且康复的。
腺病毒因为是免疫系统的层层阻击,最后入侵行动以失败告告终,亿万年来,细胞与病毒的战争从未停止,相信看完前面的部分,我们能感受到病毒有多狡猾,而我们的免疫系统有多周全。这其实都是数十亿年间两者相互对抗,各自迭代后的结果,病毒与细胞,它们无时无刻都在进行着军备竞赛,也都在永无休止地迭代与进化,是病毒把我们的细胞变得如此复杂,也可以说是病毒把我们塑造成了今天的样子。
诺贝尔医学奖得主莱德伯格说过一句话:同人类这个地球统治权的唯一竞争者就是病毒。
的确根据历史数据来看,瘟疫带来的人口灭亡人数让人称瞠目结舌,而且病毒不会消失,只会无数次的带着最新版本卷土重来,SARS、MERS、埃博拉、新型冠状病毒、敌人每一次都来势汹汹并且总是越来越狡猾。但说了这么多不是让我们悲观绝望,而是希望每一个人都保持敬畏,敬畏生命、敬畏未知,并且在谦逊的同时我们也不要盲目自卑,因为在病毒无数次迭代与进化时,我们的免疫系统也没有闲着,它也同样在一刻不停的进化着,茅越锋利、盾越坚固,它们是相辅相成、互相锻造的关系。
首先我们要力争做好万无一失的预防措施,从源头上避免病毒侵入,但如果必有一博,那我们也要保持乐观不必恐慌,选择相信医学、相信人类身经百战的免疫系统。的确,面对宇宙苍穹人类太过渺小,面对微观世界我们有太多未知,但也正因如此我们才更应该不亢的同时亦不能卑,保持敬畏的同时也要保持相信。
希望在这个不同寻常的春天里,我们所有人都能被温柔以待,等疫情一彻底结束的那天,我们每个人都能摘掉口罩、笑声爽朗地走出家门可以重新拥抱。
新型冠状病毒这次给我们带来的确实很惨重,既然已在危险丛林里,那我们能做的唯有保持勇气与乐观、时时警惕、刚毅作战,最后致敬所有白衣天使、所有奔忙在一线的公务人员、还有还在终日奔忙的外卖员和快递员们。
什么是免疫力?
三公主认为免疫系统就像是人体的守护者,时时刻刻保护着机体,让我们远离细菌、病毒的侵扰,人们把这种保护力就叫做免疫力。每个人的免疫系统分为2道屏障:"非特异性免疫系统"和"特异性免疫系统"。非特异性免疫系统指的就是我们生来就有的能力,包括皮肤粘膜系统、淋巴结、体内的血脑屏障等,他们在对抗感染和异物侵入的过程中起到直接防御的作用。特异性免疫系统则是指我们后天感染或接种疫苗之后,所获得的抵抗能力,它的发生过程会随着环境压力逐渐特异分化形成。主要靠的是T细胞和B细胞。虽然免疫力的能力还是跟日常整体的饮食习惯、生活方式更为相关,并不能靠单吃一次食物提高,但是面对病毒当道,我们还是可以通过调整现在的生活状态来帮我们调节免疫系统。

