关键词:流感病毒结构;流感病毒感染过程;流感病毒的致病与致死;抗流感病毒西药;流感病毒与疫苗防控;流感的中药治疗;流感病毒的体外灭活
正文:
流感是由流感病毒引起的。普通公民掌握几点有关流感病毒和药物的基本常识,对于降低流感引发的死亡率,消除对流感莫名的恐慌,沉着应对流感的大流行,都会大有裨益。
一、流感病毒的结构
流感病毒多呈球形,直径在80-120纳米之间,约为万分之一毫米。流感病毒的外观和内部结构很像树上结的板栗果。板栗果表面有很多刺突,刺突连在一个软壳上,剥开软壳,能看到一个硬壳,打开硬壳,就是板栗仁——板栗树的种子。流感病毒的表面也布满刺突,刺突有数百个,分别呈柱型和蘑菇型,是两类糖蛋白,柱型刺突叫血凝素,英文缩写为H,蘑菇型刺突叫神经氨酸酶(也叫唾液酸苷酶),英文缩写为N。刺突都嵌在一层磷脂双分子膜上,膜上还嵌有膜蛋白,构成的整体叫病毒的包膜。在这层包膜之下,是病毒的衣壳,由基质蛋白构成,衣壳的作用是维系病毒的空间结构和保护病毒的核心。衣壳之内就是病毒的核心,含流感病毒的遗传物质单股负链RNA、核蛋白和负责RNA转录的RNA多聚酶——当这一核心部分进入了活细胞中,病毒的复制就会开始。被病毒侵入的细胞,叫宿主细胞,由细胞膜、细胞质(胞浆)和细胞核组成。
图1 流感病毒的外观图示(资料来源:3D动力)
二、流感病毒的感染过程
普通动物细胞的直径约为10微米,因此,动物细胞约比流感病毒大100倍。在自然界中,流感病毒的宿主动物有鸟类和哺乳类。在人生活的环境中,流感病毒能让人、猪、马和禽类动物得病。致病原因是病毒进入了这些动物的细胞中,并开始自我复制,其过程主要分五步进行:第一步,流感病毒通过鼻或口进入动物体内,到达呼吸道(少数在肠道)。在那儿,病毒包膜上的血凝素刺突(H)与动物呼吸道粘膜上皮细胞表面的唾液酸受体相结合,引发细胞吞饮,病毒得以进入细胞;第二步,在胞浆中,病毒包膜与细胞膜发生膜融合,释放出病毒的核心部分——遗传物质与相关酶;第三步,宿主细胞开始按照病毒的遗传信息大量合成病毒蛋白(包膜上的糖蛋白、膜蛋白,衣壳基质蛋白,还有核蛋白和RNA多聚酶),同时在细胞核内,病毒的遗传物质得到不断复制;第四步,新合成的病毒蛋白、病毒遗传物质与宿主细胞膜共同组装新病毒颗粒, 以出芽方式释放到细胞外;第五步,新病毒颗粒表面的血凝素(H)会经唾液酸与宿主细胞膜相联,在神经氨酸酶(N)的剪切下,新病毒颗粒得以彻底脱离宿主细胞,去感染下一个目标。
图 2 甲型H1N1流感病毒的电子显微镜照片(资料来源:3D动力)
三、流感病毒的致病症状与致死性
流感病毒对宿主细胞的整个感染过程,会导致宿主细胞变性、坏死或脱落,表现为粘膜充血、水肿和分泌物增加。在人体,症状即是鼻塞、流涕、咽痛、干咳等上呼吸道感染症候。此外,宿主细胞坏死释放的产物、病毒的代谢过程都会激发体内产生免疫反应,引起一系列细胞因子的释放或浓度变化,导致发烧、头痛、全身肌肉疼痛等症状。如果病毒继续蔓延,进犯到下呼吸道,就可能导致肺部炎症。世界卫生组织指出:在2009甲型H1N1流感大流行中,病毒性肺炎是最常见的重症病例,经常导致死亡。重症病人一般在出现症状3至5天左右病情开始恶化,恶化速度很快,许多病人在24小时之内就可发展到呼吸衰竭程度。还有报道指出:流感病毒感染导致的“细胞因子风暴”会引起严重的组织损伤或死亡,这是由于过强的炎症反应所致。截止到2009年11月1日,世界卫生组织统计到的2009甲流H1N1致死病例为至少6071例,已超过2003年非典给全球造成的死亡人数(共919例)。
四、抗流感病毒的西药种类
临床应用的抗流感病毒的西药只有两类:一类可作用于流感病毒膜蛋白和血凝素,因而能阻止病毒进入宿主细胞。药物叫金刚胺类,包括金刚烷胺(amantadine)和金刚乙胺(rimantadine)。但目前在世界上传播的40多种流感病毒中,超过90%已对此类药物产生了耐药性,故金刚胺类已不能作为防治流感的首选西药。另一类是神经氨酸酶抑制剂,能阻止新病毒颗粒离开宿主细胞,因而能阻止病毒的蔓延。有奥司他韦(oseltamivir,商品名:Tamiflu,译名:达菲)和扎那米韦(zanaminvir,商品名:Relenza,译名:乐感清)两种。达菲是片剂,乐感清是吸入剂。在世界卫生组织网站上,有一题为“用抗病毒药物治疗甲型H1N1流感”的条目指出:“只有在医务人员的建议下,才应服用奥司他韦和扎那米韦等抗病毒药物。个人不应在无医生处方的情况下自行购买药物以预防或对付这一新流感”。为避免病毒产生耐药性,世界卫生组织不主张健康者使用此类药物来预防甲型H1N1流感。
五、流感病毒的疫苗防控
人类流感病毒根据核蛋白的抗原性不同而分为甲、乙、丙三型。在甲型流感病毒中,根据血凝素(H)和神经氨酸酶(N)的抗原性不同而分出了十多种亚型。抗原性不同是因为血凝素或神经氨酸酶的分子结构发生了变化,因此,病毒被分别命名为H1N1、H2N2、H3N2等。在甲、乙、丙三类流感病毒中,甲型极具变异性,乙型次之,丙型的抗原性则非常稳定,所以,采用注射疫苗的方式来预防流感最适合丙型。当前,甲型H1N1流感病毒的疫苗正在被广泛用于人群接种,但由于甲型流感病毒变异快,一旦变异,疫苗激发人体产生的抗体就可能失去作用。世界卫生组织预言:2009甲型H1N1流感大流行可能会持续1-2年。
六、中药对流感的治疗作用
在中医古籍出版社出版的《中医临床200解》书中,笔者查到对流感的主方:羌活、芥穗、防风、连翘、山豆根、蚤休、麦冬、元参。显然,与单一成分和单一作用位点的西药相比,中药具有多种成分的特点,这也许正是对付流感病毒的法宝——多位点同时作用,或直接或间接地清除病毒。尽管中药治流感的机理还不为现代科学所理解,但中国长期的实践证明:及时服用中草药,对流感的预防和治疗效果明显,并能大大降低死亡率。2008年5月《亚太传统医药》杂志发表一篇题为“流感病毒致病特点及抗流感病毒中药活性成分与部位研究进展”的文章,文中指出:抗流感的中药多为清热解毒类,所含成分主要有黄酮类、生物碱、多糖、氨基酸和挥发油等。依据国内外多个实验室的数据,文章对此五类中药成分的作用机理进行了如下归纳:1、挥发油类 能抑制流感病毒的增殖,减轻感染病毒动物肺部的感染体征;2、黄酮类 能抑制流感病毒生长,抑制唾液酸酶活性,抑制膜融合,刺激免疫细胞产生抗病毒感染的干扰素;3、生物碱类 能直接抑制病毒,可诱生干扰素;4、多糖类 有调节免疫细胞和细胞因子的功能,有膜稳定作用,通过诱导干扰素、NK细胞活性来杀灭部分病毒,减轻对心肌细胞的损害;5、氨基酸类 对流感病毒的增殖有抑制效应。从中可看到,中药对流感的医治,不仅能直接作用于病毒,还能通过刺激免疫细胞产生干扰素来增强机体抗病毒感染的能力。中药调节细胞因子的作用能减轻炎症反应。所有这些,都有利于降低流感的死亡率。
七、流感病毒的存活能力
在动物体外,哺乳动物的流感病毒暴露于干燥的热空气中极易失活,但却能在粘液中存活数小时。禽流感病毒能在笼舍粪便中存活两周,但可通过堆肥被迅速灭活。冰冻时,禽流感病毒能无限期存活。脂溶剂和去污剂能使流感病毒灭活,比如:漂白粉、酒精、醛类、氧化剂类和季铵化合物类。加热灭活流感病毒的方法是:在摄氏56度至少保持60分钟。PH<2时,流感病毒也能被灭活。
防控流感就是与流感病毒作战。消除环境中的传播源,利用好传统的中草药,面对2009甲型H1N1流感在全球范围的大流行,中国应当沉着迎战,而不必莫名恐慌。
(发表于《科技潮》杂志2009年第十二期)