黃波
目前對于新型冠狀病毒,我們?nèi)狈共《镜奶匦?,而包括人工肺呼吸、胃腸外營養(yǎng)等在內(nèi)的對癥治療,并不直接作用于病毒。機(jī)體真正將病毒清除干凈,依靠的是免疫系統(tǒng)對病毒的殺滅,人們通俗地稱之為免疫力。
免疫力說起來朗朗上口,概括性好,已被社會公眾普遍接受和廣泛使用。但細(xì)究起來,免疫力這個說法很是抽象、模糊,很多人并不清楚其背后的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么,真要使用起來又心存困惑與懷疑。
從字面的意思看,所謂“免疫”就是免除瘟疫(主要指細(xì)菌、病毒感染)的意思。而免除瘟疫的能力,就是免疫力。人體的免疫力,可以從下面五個層次來理解。
空氣中的新型冠狀病毒通過呼吸進(jìn)入機(jī)體時,鼻腔內(nèi)濃密的鼻毛會阻擋病毒向深部入侵。同時,病毒會刺激鼻黏膜的神經(jīng)末梢,讓人打個噴嚏,通過機(jī)械劇烈排氣,將入侵的病毒排出。所以,當(dāng)你周圍的人打噴嚏時,你往往會說上一句:“你是不是感冒了?”感冒主要就是病毒感染,背后的科學(xué)依據(jù)就是這么來的。
除了鼻腔部位的物理屏障,人的咽喉部以及氣管和支氣管里,更有大量黏液存在。這些黏液可以黏附病毒,阻礙病毒感染肺部組織細(xì)胞。特別是,氣管和支氣管表面是一層由纖毛上皮細(xì)胞、分泌黏液的杯狀細(xì)胞以及免疫細(xì)胞組成的黏膜,黏膜層的下面為平滑肌層。當(dāng)病毒入侵時,一方面杯狀細(xì)胞分泌黏液,另一方面平滑肌強(qiáng)烈收縮,從而產(chǎn)生咳嗽、咳痰癥狀,將痰液包裹的病毒排出體外。
隨著人的年齡增長,杯狀細(xì)胞或者平滑肌細(xì)胞對于病毒刺激的反應(yīng)性可能會降低,從而損害物理屏障的保護(hù)作用。
病毒必須進(jìn)入細(xì)胞,才能體現(xiàn)其感染性和毒力。人體細(xì)胞周圍都是液體,這種液體來自血管里的血液。在血液中,有一套由蛋白質(zhì)形成的保護(hù)體系,被稱為補(bǔ)體系統(tǒng),用于阻止細(xì)菌和病毒的入侵。
當(dāng)病毒進(jìn)入細(xì)胞時,補(bǔ)體系統(tǒng)被激活,會產(chǎn)生兩種抗病毒效應(yīng):
一是補(bǔ)體介導(dǎo)在被感染細(xì)胞表面打孔,誘導(dǎo)被感染細(xì)胞死亡。細(xì)胞在死亡過程中,進(jìn)入其中的病毒也隨之被分解、清除。二是補(bǔ)體介導(dǎo)巨噬細(xì)胞吞噬被感染的細(xì)胞,從而在巨噬細(xì)胞內(nèi)部將所吞噬的細(xì)胞連同病毒一起降解。
另外,補(bǔ)體成分C4能對一些具有包膜的病毒起到中和作用,阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞。補(bǔ)體成分主要是由肝臟的細(xì)胞產(chǎn)生。當(dāng)肝臟功能不好時,補(bǔ)體的產(chǎn)生量會降低,從而降低補(bǔ)體對病毒入侵的防御。
肺組織上皮細(xì)胞表達(dá)ACE2蛋白受體,通過ACE2的介導(dǎo),新型冠狀病毒可進(jìn)入到正常肺組織細(xì)胞。然而,這些細(xì)胞對于病毒的入侵,并不是沒有反應(yīng)而任其宰割,而是繼承了古老的、細(xì)胞中普遍存在的一種抗病毒機(jī)制,即激活Ⅰ型干擾素(細(xì)胞產(chǎn)生的一種核心的抗病毒蛋白質(zhì)分子)。
當(dāng)病毒進(jìn)入細(xì)胞時,肺上皮細(xì)胞的Ⅰ型干擾素被激活,從而阻止病毒在細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制。這是機(jī)體細(xì)胞對病毒入侵的普遍反應(yīng),是細(xì)胞進(jìn)化的結(jié)果。在免疫力不強(qiáng)的人體內(nèi),如果Ⅰ型干擾素產(chǎn)量很低,病毒在肺上皮細(xì)胞內(nèi)的復(fù)制和擴(kuò)增將不受限制,從而導(dǎo)致病毒顆粒在感染的細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制。
上面提到的三個層次,基本只能發(fā)揮輔助作用。真正控制病毒感染,必須依靠機(jī)體免疫細(xì)胞。
免疫細(xì)胞可分為兩大類。其中一類叫做固有免疫細(xì)胞,或稱為先天免疫細(xì)胞或天然免疫細(xì)胞,包括巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞等。它們能在抗病毒免疫過程中發(fā)揮重要作用。
當(dāng)病毒入侵時,在前面三種防御途徑發(fā)揮作用的同時,固有免疫細(xì)胞也感受到了病毒的刺激,并做出應(yīng)答。包括巨噬細(xì)胞對病毒顆粒的吞噬與降解、漿細(xì)胞樣樹突狀細(xì)胞在感染部位上千萬倍地產(chǎn)生釋放Ⅰ型干擾素、自然殺傷細(xì)胞對病毒感染細(xì)胞的殺傷等。
不同個體乃至同一個體在不同狀態(tài)下,這些固有免疫細(xì)胞在肺、呼吸道分布的數(shù)量及其功能狀態(tài)是不同的。因此,它們對病毒的防御效果是有差異的。
另一類免疫細(xì)胞被稱為獲得性免疫細(xì)胞,即T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞兩種。它們是抗病毒的主力軍和核心力量。
當(dāng)入侵的病毒突破呼吸道黏液屏障,進(jìn)入肺上皮細(xì)胞,在感染細(xì)胞內(nèi)大量擴(kuò)增并被釋放出來時,新的病毒顆粒可以隨著淋巴液回流,進(jìn)入其附近的淋巴結(jié)。淋巴結(jié)的結(jié)構(gòu)如同一個橘子,外表面是一層膜,如同橘子皮,內(nèi)部則分別由B細(xì)胞和T細(xì)胞聚集的區(qū)域構(gòu)成,如同一小瓣一小瓣的橘子肉。在一瓣一瓣的橘子肉和橘子皮之間是有空間的,其間充滿淋巴液。這有些類似于護(hù)城河,而在河道兩邊也分布了很多B細(xì)胞。
當(dāng)病毒隨淋巴液到達(dá)這些部位時,病毒會刺激護(hù)城河周邊的B細(xì)胞,產(chǎn)生出很多不同種類的抗體。但僅有少數(shù)的抗體能夠識別病毒,絕大多數(shù)不能識別病毒,這就是所謂的非特異性抗體。當(dāng)病毒隨淋巴液流動,穿過護(hù)城河進(jìn)入橘子肉的B細(xì)胞所在區(qū)域,這個時候病毒激活B細(xì)胞產(chǎn)生的抗體就是病毒特異性的,即這些抗體能夠識別病毒的某種成分。
這些早期產(chǎn)生的病毒特異性抗體屬于IgM型,與病毒的親和力(結(jié)合能力)并不強(qiáng),其作用是進(jìn)一步加強(qiáng)補(bǔ)體激活和吞噬細(xì)胞對病毒的吞噬。高親和力抗體的產(chǎn)生需要2周左右才達(dá)到峰值,是B細(xì)胞經(jīng)過完全活化和變異篩選并轉(zhuǎn)變成為漿細(xì)胞的結(jié)果。漿細(xì)胞的體積非常大,里面充滿了新合成的抗體。漿細(xì)胞將抗體釋放出來后,抗體進(jìn)入血液,經(jīng)血液循環(huán)到達(dá)病毒感染部位,其主要作用是與病毒顆粒結(jié)合,阻止病毒入侵細(xì)胞。
然而,抗體對于已進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的病毒是無能為力的。對于躲藏在細(xì)胞內(nèi)的病毒,其最終的殺滅還依賴于人體內(nèi)的T細(xì)胞。T細(xì)胞的殺傷能力是非常強(qiáng)大的,一個T細(xì)胞能夠連續(xù)殺傷好多個被感染的細(xì)胞。
抗體和病毒特異性T細(xì)胞的生成,是機(jī)體抗病毒免疫力的把關(guān)層次和最后層次。如果前面的4個層次都不能控制住病毒,最后這一層次將是控制病毒最后的殺手锏。即抗體阻止病毒進(jìn)入細(xì)胞,對于已進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)的病毒,則通過T細(xì)胞將它們清除。
由此可見,機(jī)體針對新型冠狀病毒的免疫力,并不是由一個因素構(gòu)成。這五個層次,每個環(huán)節(jié)都很重要,但顯然,其貢獻(xiàn)度是不均等的,但我們并不清楚每個方面準(zhǔn)確的貢獻(xiàn)度是多少。即便我們知道其貢獻(xiàn)度,對每個方面如何進(jìn)行評估,也沒有相應(yīng)的手段和評估指標(biāo)?;氐絺€體,病毒感染之前,如何預(yù)測上述不同層次對病毒的反應(yīng)性會達(dá)到哪種程度,也是目前免疫學(xué)研究領(lǐng)域面臨的一個很大挑戰(zhàn)。
(編輯 余運(yùn)西)