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人類體内共有380萬億多個病毒,爲什麼(me)我們卻活得好(hǎo)好(hǎo)的?
在生命誕生之初,病毒就(jiù)已經(jīng)存在,人們一般認爲病毒和細胞是幾乎同時(shí)出現的。或者說(shuō),最原始的生物處于一種(zhǒng)介于細胞與病毒之間的形态,經(jīng)過(guò)選擇後(hòu)朝著(zhe)兩(liǎng)個不同的方向(xiàng)進(jìn)化。
病毒不能(néng)獨自存活,必須要找到領地——宿主細胞才能(néng)存活。病毒分爲RNA病毒和DNA病毒兩(liǎng)大類,DNA病毒廣泛存在于人、脊椎動物、昆蟲體内以及多種(zhǒng)傳代細胞系中,每種(zhǒng)病毒隻能(néng)感染一種(zhǒng)動物(個别例外),僅少數緻病 ,所以DNA病毒危害較小 。
而RNA病毒危險性就(jiù)很高了,艾滋病病毒(爲逆轉錄病毒)、丙型肝炎病毒、乙型腦炎病毒、全部流感病毒、鼻病毒、脊髓灰質炎病毒、柯薩奇病毒、登革熱病毒、輪狀病毒、煙草花葉病毒等等都(dōu)屬于RNA病毒。
DNA病毒
人類與病毒的鬥争從古元時(shí)期就(jiù)已經(jīng)開(kāi)始,在數百萬年的鬥争中,人類對(duì)抗病毒的武器在發(fā)展,病毒同樣也在進(jìn)化,選擇最适合自己的生存方式。
許多病毒放棄了與人類免疫系統之間的對(duì)抗,簽訂了停戰協定,從此就(jiù)在人類體内定居,這(zhè)些病毒的數量并不稀少,達到了380萬億多個。
很多人或許會(huì)并不相信,但是我們體内外的每個表面(miàn)都(dōu)被微生物---細菌、病毒、真菌和很多其他的微觀的生命形式---覆蓋著(zhe)。
這(zhè)些病毒并不是你經(jīng)常聽到的危險病毒,比如導緻流感或普通感冒的病毒,或者像埃博拉病毒或登革熱病毒那樣的更險惡的病毒。
溫和化是一種(zhǒng)自然協同進(jìn)化的必然産物,因爲過(guò)于烈性緻死率有時(shí)候會(huì)切斷感染源,讓自己也無法繼續傳播下去,所以利益最大化的選擇還(hái)是“天長(cháng)地久”比較好(hǎo),他們選擇在人類體内生存,自然就(jiù)與人類成(chéng)爲了命運共同體。
其中很多病毒能(néng)夠感染生活在你體内的細菌,它們被稱爲噬菌體。噬菌體是病毒中最爲普遍和分布最廣的群體。它們個體微小;不具有完整細胞結構;隻含有單一核酸。可視爲一種(zhǒng)“捕食”細菌的生物。噬菌體基因組含有許多個基因,但所有已知的噬菌體都(dōu)是細菌細胞中利用細菌的核糖體、蛋白質合成(chéng)時(shí)所需的各種(zhǒng)因子、各種(zhǒng)氨基酸和能(néng)量産生系統來實現其自身的生長(cháng)和增殖。
第一個看到噬菌體的人一定會(huì)驚異與其相當科幻的造型,它們看上去仿佛像是一個個微小的機甲,仿生蜘蛛的機器人;特别其多面(miàn)體的外形也透露出一股賽博朋克的風格。
那麼(me)噬菌體是如何進(jìn)入人體内的呢?
科學(xué)家們發(fā)現了噬菌體可以從腸道(dào)粘液進(jìn)入人體内的證據。顯微鏡和細胞實驗表明,噬菌體與真核細胞的小泡(vesicular)和細胞溶質間隔(cytosolic compartments)存在互作。利用内膜系統的高爾基體轉運通行。噬菌體的胞轉作用(transcytosis)具有明顯的方向(xiàng)性,優先從頂到基底轉運(大約占2個小時(shí)内總噬菌體轉運的1%)。
但是,噬菌體具體的運輸機制目前還(hái)沒(méi)有得到完全的驗證,簡單的噬菌體,在人體中究竟發(fā)揮著(zhe)什麼(me)作用?這(zhè)個問題至今仍然沒(méi)有得到完全的解答,科學(xué)界也僅僅隻是了解了一部分噬菌體的作用。
科學(xué)家目前發(fā)現,噬菌體的自然屬性有助于保護我們免受病原體侵害,噬菌體也能(néng)提醒免疫系統哪裡(lǐ)有潛在的病原體威脅。細菌感染使噬菌體湧入體内(它們寄生在細菌細胞内),因此噬菌體也可能(néng)觸發(fā)了某個針對(duì)細菌的炎症反應。
《自然》雜志官網報道(dào)稱,一項最新研究表明,人類通過(guò)腸道(dào)每天吸收高達300億個噬菌體,且噬菌體能(néng)提高機體免疫力。
而這(zhè)也是學(xué)界一直在研究“噬菌體療法”的原因,可以說(shuō),人類如果沒(méi)有這(zhè)些噬菌體的幫助,將(jiāng)會(huì)遭受許多疾病的侵襲。
當然,除了噬菌體之外,2O世紀70年代初,科學(xué)家在研究風疹病毒對(duì)哺乳動物胎兒的影響時(shí),首次發(fā)現一種(zhǒng)球狀的微生物 (後(hòu)被稱爲内源性逆轉錄病毒,endogenousretrovirus,ERV)。ERV通過(guò)前病毒 DNA與哺乳動物的精子和卵子的基因組結合并在卵子受精時(shí)開(kāi)始不斷複制。
研究證明,所有的人體細胞均含有ERV,ERV在哺乳動物的進(jìn)化中扮演重要的角色,德國(guó)腫瘤生物學(xué)家 HarrisJR認爲早在遠古時(shí)代 (約1.2億年前)ERV就(jiù)已入侵動物細胞并在動物體内定居。研究顯示 ,ERV似乎對(duì)人類還(hái)有一個非常重要的貢獻 ,就(jiù)是它與胎盤一起(qǐ)構成(chéng)一種(zhǒng)更爲完善的防止微生物入侵胎兒的胎盤屏障,就(jiù)像腸道(dào)内的正常微生物與腸道(dào)粘膜結構一起(qǐ)構成(chéng)的腸道(dào)屏障一樣。
簡單來說(shuō),ERV保障了女性在懷孕時(shí),避免受到其他微生物的入侵,保證了胎兒的存活率,促進(jìn)了人類種(zhǒng)群的繁衍,可以說(shuō),沒(méi)有病毒,人類也就(jiù)很難生存。
而有一些病毒在一開(kāi)始與人類相處友善,最後(hòu)卻走向(xiàng)黑化,比如一些腫瘤病毒,腫瘤病毒中的RNA病毒,前病毒 DNA的形式整合至宿主細胞的基因組,參與病毒的複制周期,并傳遞其遺傳信息,由病毒複制和病毒顆粒形成(chéng) 。但不會(huì)引起(qǐ)宿主細胞的死亡,這(zhè)也是 RNA病毒重要的生物學(xué)特性之一 。前病毒提供病毒的調控裝置,并長(cháng)期存在于感染的細胞内,一代代傳下去。起(qǐ)初,它們從屬于細胞的調節機制。因此,它們的狀态在很大程度上取決于細胞的狀态。細胞具有腫瘤性質,不取決于細胞内是否存在病毒顆粒,起(qǐ)作用的是病毒的特殊物質即轉化蛋白,不形成(chéng)轉化蛋白,就(jiù)不會(huì)損害細胞 ,也就(jiù)不能(néng)表現出病毒的存在。此類病毒的代表是人類T淋巴細胞白血病I型病毒HTLv—l。
存在于人類體内的380億個病毒,它們究竟都(dōu)抱著(zhe)什麼(me)樣的目的,會(huì)不會(huì)走向(xiàng)黑化,或者和人體免疫系統簽訂了什麼(me)協定,這(zhè)是科學(xué)家一直想要了解的點,但是它們的數量太多了。
病毒可能(néng)栖息在人體内外的所有表面(miàn)上。在研究人員在人體内觀察到的任何地方,都(dōu)能(néng)發(fā)現病毒的蹤迹。包括血液、皮膚、内髒甚至尿液。
不過(guò),選擇與人類和平共處的病毒和整個龐大的病毒家族相比畢竟是少數,人類和病毒的鬥争也將(jiāng)長(cháng)久持續下去。
破壞我們體内的細菌可能(néng)對(duì)我們的健康是有害的,因爲人體内的細菌是阻止其他微生物入侵的主力部隊。
比如,當我們體内的健康細菌群落受到抗生素使用的幹擾時(shí),其他的不好(hǎo)的微生物(也稱爲病原體)利用這(zhè)個機會(huì)侵入我們的身體并讓我們生病。
但是在保護細菌的同時(shí),卻無形之中殺死了對(duì)人體有益的病毒,這(zhè)也對(duì)人類造成(chéng)了許多負面(miàn)的影響。
目前科學(xué)家們都(dōu)在想如何在保護我們免受不好(hǎo)的病原體傷害的同時(shí),還(hái)能(néng)讓有益的細菌保持完好(hǎo)無損。