新冠病毒防治《第一章》:系统认识病毒与细菌

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 微生物 

微生物:个体难以用肉眼观察的一切微小生物之统称。微生物有八大类:细菌、病毒、真菌、放线菌、立克次氏体、支原体、衣原体、螺旋体。有些微生物是肉眼可见,像蘑菇、灵芝、木耳等。

微生物对人类最重要的影响之一是导致传染病的流行。在人类疾病中有50%是由病毒引起。人类在利用微生物的同时并与其进行长期不断的斗争,控制中的使用。在疾病的预防和治疗方面,人类取得了长足的进展,但是新现和再现的微生物感染还是不断发生,像大量的病毒性疾病一直缺乏有效的治疗药物。一些疾病的致病机制并不清楚。

人类在与微生物抗争时滥用抗生素和抗病毒制剂影响了我们人体的正常免疫力系统,药物的使用时毒副作用损坏人体器官、不良过敏反应严重时是致命的、破坏菌群导致其他病菌入侵引起二重感染、诱发变异导致耐药性的产生使原有有效的药物失效,严重时无特效药的情况出现。人类健康又受到自身问题产生的新威胁。最典型的例子就是全球范围内的流行性感冒病毒。每次流感大流行流感病毒都与前次导致感染的株型发生了变异,这种快速的变异给疫苗的设计和治疗造成了很大的障碍。

中华五千年的文明,造就了中医药博大精深的防病治病理念,“治未病”是一个既古老又前沿的命题,体现了中医学先进和超前的医学思想。在现代疾病防治与治疗中,中医“治未病”的思想有着重要的现实意义,在保健、防病和降低治病成本上可提高人们的生命和生活质量。

在危害人类健康的病毒和细菌面前,我们应当提早预防主动出击,在还未入侵我们身体时进行消杀:消毒、灭菌,将与病毒和细菌斗争的战场前移到我们的体外,不能在我们的家园开战呢,就算胜利了也是有很大的损伤。所以一定要重视“治未病”的中医现代思想,在我们的日常生活、工作和公共环境中就对病毒和细菌进行消杀,完成第一波的阻击,在体外结束战争。对于如何消杀病毒与细菌将在其他章节中着重讲解。

人体是如何防御并杀死病毒和细菌

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 细菌 

细菌广泛分布于土壤和水中,或者与其他生物共生。人体身上也带有相当多的细菌。据估计,人体内及表皮上的细菌细胞总数约是人体细胞总数的十倍。细菌的形状相当多样,主要有球状、杆状,以及螺旋状。

细菌也对人类活动有很大的影响。一方面,细菌是许多疾病的病原体。肺结核、淋病、炭疽病、梅毒、鼠疫、砂眼等疾病都是由细菌所引发。

  人体细胞在消灭细菌

人类也时常利用细菌,例如乳酪及酸奶和酒酿的制作、部分抗生素的制造、废水的处理等,都与细菌有关。

细菌的形态

(1)球菌:

球菌是外形呈圆球形或椭圆形的细菌,直径0.5~1微米,有以下几种类型:①单球菌:如尿素小球菌;②双球菌:如肺炎双球菌;③链球菌:如乳酸链球菌;④四联球菌:如四联球菌;⑤八叠球菌:如尿素生孢八叠球菌;⑥葡萄球菌:如金黄色葡萄球菌。

(2)杆菌:

外形为杆状的细菌称杆菌,甲烷短杆菌;枯草芽孢杆菌;梭状杆菌;炭疽芽孢杆菌

(3)螺旋状:

螺旋状的细菌称螺旋菌,一般长5~50微米,宽0.5~5微米,根据菌体的弯曲可分为:①弧菌;②螺菌;③螺旋体菌。

细菌结构

麻雀虽小麻雀虽小五脏俱全!细菌也一样。

细菌的结构分为基本结构和特殊结构。基本结构是各种细菌都具有的结构,包括细菌的细胞壁、细胞膜、细胞质、核质。某些细菌特有的结构称为特殊结构,包括细菌的荚膜、鞭毛、菌毛、芽胞。

细胞壁主要成分是肽聚糖起保护和支持细胞作用。细胞膜外侧紧贴细胞壁是与外界传输物质的桥梁。细胞质是细胞的能量化学反应场地。核质体遗传物质贮存和复制的场所相当于种子。荚膜许多细菌的最外表还覆盖着一层多糖类物质。鞭毛是某些细菌的运动器官。芽孢有些细菌在生长发育的后期,个体缩小,细胞壁增厚,形成芽孢。芽孢是细菌的休眠体,对不良环境有较强的抵抗能力。小而轻的芽孢还可以随风四处飘散,落在适当环境中,又能萌发成为细菌。细菌快速繁殖和形成芽孢的特性,使它们几乎无处不在。

侵入机体对人体的危害:

1.细菌在表面生长繁殖,释放毒素,毒素进入人体,如破伤风、白喉等。

2.有些细菌在吸附后,细胞膜上形成裂隙,细菌进入细胞内繁殖产生毒素,使细胞死亡,如痢疾杆菌和沙门氏杆菌。

3.另有些细菌,通过粘膜上皮细胞进入皮下组织,并进一步扩散如链球菌所致丹毒及蜂窝组织炎等。

3

 病毒 

病毒是一种个体微小,结构简单,只含一种核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。

病毒是一种非细胞生命形态,它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。它的复制、转录、和转译的能力都是在宿主细胞中进行,当它进入宿主细胞后,它就可以利用细胞中的物质和能量完成生命活动。

病毒不仅分为植物病毒,动物病毒和细菌病毒。从结构上还分为:单链RNA病毒,双链RNA病毒,单链DNA病毒和双链DNA病毒。病毒的生命过程大致分为: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),释放五个步骤。

病毒是一类个体微小比细菌还要小,无完整细胞结构,由蛋白质和核酸组成,必须在活细胞内寄生并复制的非细胞型微生物。病毒没有自己的生长代谢系统,它的生存靠寄生在宿主(如人)和细胞中依赖他人的代谢系统。也是因为如此,目前抗病毒的特殊药物不多(不像细菌可以做大量的体外研究,细菌一般可在特定培养基上培养,而病毒一般不能)。

机体中发现病毒都非正常状况,因为只有侵入我们的活组织细胞中这些病毒才能存活。病毒与细菌不同之处是,病毒没有细胞结构,可以说是最低等的生物,但是它的能耐可不小,人类的疾病从小的感冒到大的癌症都和它有关系。细菌是由单细胞或多细胞组成的简单生物,和植物一样,有细胞壁,而人的细胞是没有细胞壁的,这就是很多抗生素杀菌的原理。比如破坏它的细胞壁或者阻止合成细胞壁,细菌就死掉了,而人没有这个结构,所以对人无影响

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新型冠状病毒 

2020年2月11日,WHO将"新冠肺炎"疾病命名为冠状病毒性疾病-19(COVID-19)。"Co"代表"冠状","Vi"为"病毒。","D"为"疾病",而19代表最初的病例是在2019年出现。

新型冠状病毒结构示意图

COVID-19多数患者发病时症状较轻,部分患者病情突然加重,关于新冠肺炎严重的肺损伤,有学者提出了"细胞因子风暴"(cytokine storm)的理论。即病毒感染机体后机体产生了过多的细胞因子,造成过度反应。细胞因子风暴实际上是一种求助信号,目的是让免疫系统瞬间快速反应,用自杀式的攻击并杀伤病毒,但也导致机体血管及器官组织和细胞损伤,血管通透性增强,渗出血液和血浆,这样的反应能够触发免疫系统对自身的猛烈攻击。细胞因子风暴还会引发一氧化氮的大量释放,这种物质会进一步稀释血液并破坏血管。所有这些因素综合起来,把血压降到了危险的水平,导致组织缺氧、低血压、多器官功能障碍和弥散性血管内凝血,因此,推测细胞因子风暴导致肺及多器官损伤及功能衰竭,可能是COVID-19患者病情突然加重和死亡的主要原因。

2月11日,美国国家过敏和传染病研究所落基山实验室(NIAID-RML)研究者在扫描和透射电子显微镜上拍摄了新冠病毒(SARS-CoV-2)的图像,由视觉医学艺术办公室再对图像进行数字着色,清晰显示出新冠病毒用来入侵宿主细胞的棘突蛋白。

新冠病毒电镜图像  病毒表面的凸起,看起来就像皇冠

以下图片中黄色的部分就是导致新冠肺炎的罪魁祸首—— 新冠病毒

2月19日,美国德克萨斯大学奥斯汀分校JasonS. McLellan研究组利用冷冻电镜技术分析了新型冠状病毒表面S蛋白的近原子结构。

人体细胞上相应的受体蛋白好比是一把“锁”,病毒要想进入人体细胞,得有相应的“钥匙”才能打开。新冠病毒的“钥匙”是其S蛋白,而ACE2则是病毒入侵的“锁”。在病毒感染过程中,糖基化起着重要作用。它使病毒粒子具有高度糖基化的表面 ,帮助它们免受人体免疫细胞识别和攻击。

人体免疫系统工作动画

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