第71個(gè)深度思考 |?「病毒感染原理」了解下！

文 | 程驛（ID：daozhangsiwei）

我是從8天前開(kāi)始查閱「病毒和疫情」的資料，每天會(huì)查閱整理5、6個(gè)小時(shí)，直到今天才基本整理出框架。

沒(méi)有確鑿論據(jù)，不敢下筆給大家添亂。

這次病毒弄得人心惶惶，大家還不確定它未來(lái)會(huì)有多大影響，希望大家掌握更多認(rèn)知。

但畢竟靠此前更多“宣情緒、蹭流量、講故事”等碎片文章（甚至是謠言），是很難建立認(rèn)知框架的。

今天講述病毒互動(dòng)的完整四部曲：誕生→侵入→復(fù)制→殺傷性

每個(gè)部分剖析到本質(zhì)，其中70%的信息，你可能并不知道。

01?誕生

首先，我們?cè)诩埳袭?huà)出兩根梯子，叫繩梯更合適一些，直升飛機(jī)上經(jīng)常會(huì)用。

然后我們把其中一根繩梯從中間剪開(kāi)。

接下來(lái)把“完整繩梯”和“一半繩梯”像扭麻花一樣，分別扭轉(zhuǎn)

你就分別得出圖中這樣的東西，左邊叫DNA，右邊叫RNA。

兩個(gè)東西都可以遺傳和復(fù)制信息。

為什么你媽把你生下來(lái)，會(huì)長(zhǎng)得像你爸？就是因?yàn)镈NA復(fù)制了你爸的信息。

由于DNA是雙鏈，復(fù)制信息比較穩(wěn)定，更像復(fù)印機(jī)復(fù)印的一樣；RNA不穩(wěn)定，就像手抄課文，信息常常抄錯(cuò)。

這次主角是「新型冠狀病毒」（2019-nCoV），它是RNA單鏈的。

所以我們把DNA這份暫時(shí)扔掉，然后用一個(gè)球形蛋殼（其實(shí)是蛋白質(zhì)外殼）套在RNA（扭曲的一半繩梯）外面。

并且畫(huà)上很多豎起的喇叭在外面，這很像豌豆射手，但科學(xué)家把它叫做冠狀（刺突Spike）[1]。

OK，這就是一個(gè)完整的冠狀病毒。

所以你知道了，這次冠狀病毒的核心有三個(gè)部分：

·“扭曲的繩梯”——RNA?（用于復(fù)制信息）

·“球形蛋殼”——蛋白質(zhì)外殼（提供一些營(yíng)養(yǎng)和保護(hù)）

·“冠狀部分”——刺突（具體作用待會(huì)說(shuō)）

02 入侵

病毒畫(huà)好了，它就要開(kāi)始活動(dòng)了。

假設(shè)這時(shí)候有個(gè)老人打了噴嚏，病毒被一個(gè)小孩吸入了氣管，進(jìn)入肺中。

病毒會(huì)干嘛？

它會(huì)拼命尋找人體細(xì)胞，比如肺細(xì)胞，然后費(fèi)盡心思鉆進(jìn)去。

相比肺細(xì)胞，病毒的體積小太多太多。

這就好比特洛伊戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，木馬攻城。你可以想象病毒=木馬，細(xì)胞=特洛伊城。

接下來(lái)，我們就分別稱呼“病毒木馬”和“細(xì)胞城市”。

那么為什么病毒要攻城呢？

請(qǐng)先記住它的唯一目的——復(fù)制（Copying）。

一條病毒RNA單鏈，在進(jìn)攻細(xì)胞后，往往可以復(fù)制出幾百萬(wàn)條，瘋狂增加自己數(shù)量。

它用什么方式攻城呢？

對(duì)，就和“特洛伊木馬計(jì)”一模一樣——欺騙。但一共欺騙了細(xì)胞三次。

第一次欺騙-開(kāi)鎖進(jìn)城

肺細(xì)胞有細(xì)胞膜，好比城墻，這個(gè)守護(hù)是非常嚴(yán)密的。

城墻只有一些小洞，允許水分子或其它營(yíng)養(yǎng)分子滲入進(jìn)來(lái)。

但像“病毒木馬”這么大個(gè)東西想進(jìn)入“細(xì)胞城市”，怎么辦？

用鑰匙開(kāi)鎖。

剛剛我們留下的懸念——為什么病毒是冠狀的？

“冠狀”（刺突）就是鑰匙。

那“鎖”是什么呢？“鎖”就是“細(xì)胞城市”表面一些較「受體」的東西。

此次感染肺細(xì)胞的受體——血管緊張轉(zhuǎn)化酶2（Angiotensin Converting?enzyme 2）[2]

如果能量物質(zhì)來(lái)，把刺突插入受體，“細(xì)胞城市”就開(kāi)門(mén)；如果刺突不匹配（沒(méi)鑰匙），細(xì)胞就不開(kāi)門(mén)，讓這個(gè)物質(zhì)滾蛋。

病毒經(jīng)過(guò)幾億年進(jìn)化，完完整整配了很多把假鑰匙，可以堂而皇之插入鑰匙孔。

細(xì)胞城門(mén)大開(kāi)，病毒會(huì)被整個(gè)拖進(jìn)城里（這和木馬被拖進(jìn)特洛伊一模一樣）。

第二次欺騙-打開(kāi)木馬

一旦識(shí)別有外界物質(zhì)進(jìn)入，“細(xì)胞城市”還有一層防護(hù)——噴藥殺毒。

噴的這個(gè)藥，叫溶酶體[3]。很多感冒病毒進(jìn)入細(xì)胞，就會(huì)被溶酶體殺掉。

不過(guò)冠狀病毒可是老油條了，為什么它事先要找個(gè)球形外殼躲起來(lái)，就是為了應(yīng)付這一步。

溶酶體殺毒，剛好幫助病毒把蛋白質(zhì)外殼給溶掉。

這就好比特洛伊城的守護(hù)者，完全幫倒忙，幫助木馬里的敵人鉆了出來(lái)。

這時(shí)病毒的RNA單鏈赤裸裸暴露在“細(xì)胞城市”中。

第三次欺騙-夾道歡迎

病毒RNA的目的是走到細(xì)胞國(guó)王（細(xì)胞核）那里，但對(duì)于弱小的RNA來(lái)說(shuō)，從城門(mén)走到國(guó)王那里，實(shí)在是太遠(yuǎn)了。

不過(guò)細(xì)胞國(guó)王卻有一群小兵，如果識(shí)別是能量物質(zhì)。國(guó)王就會(huì)派出小兵，前去迎接，用最快速度乘坐軌道把對(duì)方運(yùn)送到細(xì)胞核中（詳見(jiàn)視頻）。

這些小兵，就叫馬達(dá)蛋白[4]。

最終，病毒木馬挖空心思：

·制造假鑰匙（冠狀）

·利用溶酶體毀掉木馬（蛋白質(zhì)外膜）

·欺騙馬達(dá)代蛋白運(yùn)送自己，走到目的地——細(xì)胞核那里。

到了這里，它要干嘛呢？是要?dú)⑺馈凹?xì)胞國(guó)王”篡位嗎？

03 復(fù)制

病毒煞費(fèi)苦心來(lái)到了（細(xì)胞國(guó)王）那里，會(huì)干點(diǎn)啥壞事呢？

重復(fù)剛剛說(shuō)到的——復(fù)制（Copying）。病毒煞費(fèi)苦心來(lái)到了（細(xì)胞國(guó)王）那里，會(huì)干點(diǎn)啥壞事呢？

原來(lái)，“細(xì)胞國(guó)王”有很多臺(tái)無(wú)與倫比的復(fù)印機(jī)（核糖體）[5]，一天能復(fù)制幾百萬(wàn)份拷貝，性能秒殺人類(lèi)所有復(fù)印機(jī)。

病毒跑過(guò)去，也并不是為了占領(lǐng)城市或殺死國(guó)王，而是為了用這臺(tái)復(fù)印機(jī)復(fù)制自己——和「核糖體」結(jié)合，生成更多RNA單鏈，合成RNA復(fù)制酶并生成蛋白質(zhì)外殼，形成更多新冠狀病毒顆粒。

因?yàn)椴《緡?yán)格意義上來(lái)說(shuō)不是「生命」。

它不像「細(xì)菌」一樣，有自己的細(xì)胞核和細(xì)胞。病毒只能靠別人的細(xì)胞，完成自我復(fù)制。

而復(fù)制分為兩個(gè)階段：

一、潛伏

一開(kāi)始，細(xì)胞復(fù)制自己的DNA，病毒借一下復(fù)印機(jī)復(fù)制自己的RNA，大家相安無(wú)事。

這段時(shí)期，就叫「潛伏期」。

專家發(fā)布冠狀病毒的潛伏期預(yù)估是14天內(nèi)（按實(shí)際感染平均潛伏期是5.2天，和SARS基本差不多）

而史上堪稱最成功的病毒，ADIS艾滋病毒，可以潛伏近10年，甚至20年之久。

那么，有木有可能，病毒就一直復(fù)制，永遠(yuǎn)與細(xì)胞和諧相處呢？

完全有可能，很多病毒來(lái)到宿主細(xì)胞體內(nèi)，就忘記自己干嘛來(lái)的了。就像間諜被策反了一樣，成為了無(wú)公害的永久居民。

二、引起免疫反應(yīng)并傳播

到此為止，你還不覺(jué)得病毒有多壞——它不就是為了復(fù)制自己，耍了些欺騙手段嗎？

可怕的過(guò)程來(lái)了：

這次冠狀病毒非常兇猛。它不斷復(fù)制，終有一天，擠破細(xì)胞城市，這個(gè)肺細(xì)胞就被感染死掉了[6]。

病毒和它的上百萬(wàn)Copy大軍，就會(huì)從潰爛的“城墻”中跑出來(lái)，進(jìn)而瘋狂感染另外的細(xì)胞。

這可不行啊，于是肺細(xì)胞在臨死前幡然醒悟，呼叫細(xì)胞中的老大——免疫細(xì)胞出來(lái)廝殺。

大量白細(xì)胞大軍駕到，它們的戰(zhàn)斗值超10000。這時(shí)：

1、你的身體會(huì)發(fā)熱，血液流速加快，大量水份會(huì)涌入肺部形成體液，為了運(yùn)輸更多白細(xì)胞和病毒廝殺。

2、體液還負(fù)責(zé)把戰(zhàn)死的白細(xì)胞和細(xì)菌送出體外。對(duì)，這就是惡心的口痰和鼻涕。

3、飛沫、口痰、鼻涕又感染下一個(gè)人。

怎么樣，是不是很神奇？

病毒、肺細(xì)胞，免疫白細(xì)胞，其中的關(guān)系簡(jiǎn)直像被設(shè)計(jì)出來(lái)一樣。

99.9%的病毒原本是和人類(lèi)動(dòng)物和諧相處的——病毒借細(xì)胞核復(fù)印機(jī)搞點(diǎn)復(fù)制，人和動(dòng)物得點(diǎn)小感冒，讓免疫系統(tǒng)活動(dòng)活動(dòng)。

但為什么，此次新冠病毒會(huì)如此厲害？

04 殺傷性

這次新冠病毒讓人聞風(fēng)喪膽，主要是兩個(gè)方面：

·毒性（大致用致死率）

·傳染性（病毒傳播效率）

分別來(lái)看看：

1、什么叫毒性？

根據(jù)剛剛所說(shuō)的「感染過(guò)程」，新冠病毒的「毒性」主要體現(xiàn)三個(gè)方面：

·感染肺細(xì)胞，讓肺細(xì)胞死亡

·免疫系統(tǒng)啟動(dòng)，肺部涌入大量水份，造成呼吸困難甚至窒息

·由于病毒高度偽裝，白細(xì)胞無(wú)法識(shí)別敵我，只能無(wú)差別攻擊。肺細(xì)胞也會(huì)受白細(xì)胞大量摧毀

所以2003年的SARS由于毒性太強(qiáng)，導(dǎo)致免疫力更強(qiáng)的青壯年更容易死亡。

當(dāng)時(shí)很多醫(yī)生不得不采用“激素治療”，適當(dāng)控制免疫反應(yīng)。這造成了很多病人股骨頭壞死，留下后遺癥。

還好新冠病毒的毒性要溫和很多，

截止到2月1日24:00，大致死亡率在2.11%（確診14380人，死亡304人，不過(guò)這個(gè)計(jì)算方法太過(guò)簡(jiǎn)單粗暴，實(shí)際數(shù)據(jù)要等進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)）。

而且此次死亡人數(shù)很多比例是上了年紀(jì)，有些原本就有其它病癥的人。即便是流感，也會(huì)奪去很多人生命。

所以實(shí)際死亡率，遠(yuǎn)比SARS（9.8%）和MERS（35%）低很多。

2、為什么傳染性很強(qiáng)？

關(guān)于病毒的傳播力，有基本傳染數(shù)（R0）這個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量。

是指在沒(méi)有外力干預(yù)下，一個(gè)感染者平均而言能夠傳染給幾個(gè)人。

如果R0小于1，則意味這個(gè)疾病會(huì)自我消亡。而大于1，則意味會(huì)呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。

關(guān)于新冠病毒肺炎，R0值很難估算。

世界衛(wèi)生組織在1月23日給出過(guò)一個(gè)粗糙的估計(jì)在1.4-2.5之間[7]。不過(guò)從目前實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)看，不止這個(gè)數(shù)值。

國(guó)外專家預(yù)估在3.7左右，暫時(shí)也是超過(guò)SARS（2-5），堪稱恐怖了。

通過(guò)毒性和傳染性兩個(gè)維度[8]，我們可以得到四個(gè)象限：

a、溫和級(jí)（低毒性-低傳染性）

很多無(wú)公害病毒。比如噬菌體，反而可以殺滅細(xì)菌。能夠和宿主實(shí)現(xiàn)共生。

b、指數(shù)級(jí)（低毒性-高傳染性）

大多數(shù)流感病毒、腺病毒、HIV等。潛伏期很長(zhǎng)，能夠造成大規(guī)模傳播，但不會(huì)很快致宿主死亡，且部分能得到藥物控制。

c、恐怖級(jí)（高毒性-低傳染性）

SARS、MERS，還有大名鼎鼎的埃博拉病毒，一旦感染，會(huì)迅速攻擊人體除骨骼外每一處組織，讓人口吐鮮血而亡，場(chǎng)面非?？植馈?/p>

但由于很快把宿主殺死，宿主還沒(méi)來(lái)得及感染下一個(gè)人，病毒也隨之死掉。所以埃博拉病毒至今也沒(méi)有引起大規(guī)模傳染[9]。

d、毀滅級(jí)（高毒性-高傳染性）

西班牙大流感、霍亂、天花等臭名昭著的病毒。

其中西班牙大流感致死2000-5000萬(wàn)人，所到之處寸草不生。

從病毒自身生存視角來(lái)看，b類(lèi)（指數(shù)級(jí)）和d類(lèi)（毀滅級(jí)）才是它們所期待的。

所以像SARS，和MERS的病毒這種（致死率高，傳播率低）的病毒，從某種意義來(lái)說(shuō)只是一個(gè)初級(jí)版本，還不太適應(yīng)人體[10]。

這些病毒原本和人類(lèi)世界井水不犯河水，只是那些捕獵和吃野生動(dòng)物的人，侵犯到了遠(yuǎn)古病毒世界，才導(dǎo)致危機(jī)。

所以這次的主角——「新型冠狀病毒」（2019-nCoV），某種意義來(lái)上比SARS和MERS更先進(jìn)，致死率較低，傳播率更高。

05 最后的話

病毒的最好預(yù)防措施就是隔離！不要迷信各種藥！

昨天，全國(guó)驚現(xiàn)雙黃連口服液可以抗冠狀病毒這個(gè)信息，明顯就是測(cè)智商的。

事實(shí)上，包括埃博拉病毒，SARS病毒，到現(xiàn)在都還沒(méi)有出特效藥。

而且對(duì)于大多數(shù)病毒，人類(lèi)迄今為止更多也不是用藥物治療，本質(zhì)就是因?yàn)椤覆《尽垢嗍羌纳诩?xì)胞中，藥物難以識(shí)別[11]。

為什么對(duì)于這次冠狀病毒重癥患者，是采用生命支持系統(tǒng)，也就是只能維持你的生命，調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)，讓免疫系統(tǒng)幫你戰(zhàn)勝病毒。

本篇文章本涉及有視頻，更多請(qǐng)查看公眾號(hào)：道長(zhǎng)的思維鋪?zhàn)樱╠aozhangsiwei）

[1]《病原生物學(xué)》第二版·第一節(jié)病毒的生物學(xué)特性

[2]?https://www.docin.com/p-1526445595.html&dpage=1&key=肺部疾病怎么治

[3]?https://kns.cnki.net/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFQ&dbname=CJFDAUTO&filename=AHZY202001017&v=MDYyMTkxRnJDVVI3cWZaZVp0RnlqbVZydlBKQ1hSZDdHNEhOSE1ybzlFWTRSOGVYMUx1eFlTN0RoMVQzcVRyV00=

[4]《美麗的化學(xué)結(jié)構(gòu)》注釋

[5]此處看的網(wǎng)絡(luò)科普視頻https://v.qq.com/x/page/y0311rtzdsl.html，對(duì)于其詳細(xì)原理，期待各位網(wǎng)友給出準(zhǔn)確論文或書(shū)籍論證

[6]《病原生物學(xué)》第二十二章·第三節(jié)?冠狀病毒

[7]https://www.who.int/news-room/detail/23-01-2020-statement-on-the-meeting-of-the-international-health-regulations-(2005)-emergency-committee-regarding-the-outbreak-of-novel-coronavirus-(2019-ncov)

[8]《流行病學(xué)·第二卷》（第3版）作者曹務(wù)春

[9]《血疫：埃博拉的故事》理查德·普雷斯頓

[10]Zhou P et al. Discovery of a novel coronavirus associated with the recent pneumonia outbreak in humans and its potential bat origin.?bioRxiv. 2020.?DOI:?10.1101/2020.01.22.914952

[11]http://news.ifeng.com/mainland/special/h7n9/content-3/detail_2013_04/13/24174901_0.shtml

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