书城科普读物探索未知-生命化学趣谈
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第13章 肆虐的病毒

你患过流行性感冒吗?每个人的回答都是肯定的。对于流感造成的鼻塞、流涕、淌眼泪、寒颤不适、甚至头痛发热,每个人都深有体会。因为我们都不止一次地患过流感。这种感冒因为常以流行的方式出现而得名。流感的流行是波浪式地发生,高峰在冬季,通常每隔3~5年大流行一次。例如1957年春季,流感从中国大陆传到香港,同年夏季传入欧洲和美国,为秋季大流行播下了种子。人类频繁和广泛的活动,致使疾病迅速传播。这次大流行中,全世界的患者约有8000万人。1962~1963年间的大流行,导致全世界约46000人死亡。1968年夏季,流感先在香港暴发,然后迅速蔓延到全世界,仅在美国就有近3000万人患病,近20000人死亡。

流感一再暴发,使我们不仅产生了疑问,为什么患过天花或只要种过牛痘以后就能终身免疫,而流感却一患再患呢?难道引起流感的病原体与天花、牛痘这类病原体不一样吗?

是的,流感病原体确实与众不同。虽然天花、牛痘、流感的病原体都是病毒,但流感病毒的遗传物质——核酸,不是通常的双股DNA,而是单股的RNA,基因组的总分子量为2×106~4×106,分成个节段。因此,每8个流感病毒都具有8个RNA片断,每个片断的分子量通常是200~400万。由于流感病毒有分节段的基因组,所以具有多种生物学特性,其中最突出的就是高重组频率,即8个RNA片断相互之间具有较高的重新组合的频率。每一次基因重组或突变都会导致它所编码的蛋白质改变,使病毒带有新抗原(这一过程称为抗原漂移),获得生存下去的优势。因为人群中抵抗这种新型病毒的抗体水平极低,这样流行就可能发生。研究证实,病毒至少含有20种以上不同的抗原,流感病毒多次感染人体,就是因为发生了抗原漂移。它每次都以新的面貌出现,而体内上次感染产生的抗体无法发挥作用,使人又一次患病。有人也尝试过用注射流感疫苗的方法来预防,但效果实在不能令人满意,它只能提供短暂性保护,因为流行的流感病毒抗原不断地发生变化。有人认为,如果能制造出包括已存在的各种不同抗原成分的疫苗的话,有效地控制流感是可能的。这种疫苗含有一种抗原组合,能代表所有已知的流感抗原,但是抗原漂移是无法预见的,因而流感控制的前景实际上是没有把握的。对于预防流感,人类在很大程度上依旧是听天由命。看来,一个健康的免疫系统也不能无限地保护机体。

如果免疫系统本身出了故障,有机体会陷入怎样的境地呢?这似乎是不可思议的事情。但近年来流行的一种新的疾病——后天获得性免疫缺乏综合症,使人类有机会目睹了这一无法想像的事件。

也许你没有听说过“后天获得性免疫缺乏综合症”这个名称,但你一定知道“艾滋病(ADIS)”吧。它们指的是同一种疾病。这种病的最早报道见于美国亚特兰大市疾病控制中心1981年6月5日出版的《发病率与死亡率周刊》,到现在短短十多年间,人们对于这种疾病的恐惧程度远远超过了癌症。这种新的可怕的流行病,严重威胁生命,死亡率几乎百分之百。

艾滋病也是因病毒感染引起的,导致这种疾病的过程是发生在分子中的。艾滋病毒属于一类特殊的病毒,它的遗传物质是RNA。当病毒侵入人体细胞后,在储备的逆转录酶的帮助下,能将RNA作为模板合成DNA,然后再将这新合成的DNA连接到体细胞的遗传物质DNA上,改变了体细胞的编码,使体细胞不再仅产生新的自身的遗传物质,而且产生艾滋病病毒的遗传物质以及形成病毒外壳需要的蛋白质。只要细胞活着,就存在细胞传染,如果细胞自身分裂,遗传物质首先加倍增多,然后也一分为二,病毒的遗传物质也发生同样的变化,并一起进入新的细胞。因此,不仅首先受感染的细胞是具有传染性的,而且他们的后代细胞也是有传染性的。推而广之,受感染的动物和人也总是有传染性的。

现在已经清楚,艾滋病是由非洲的绿色长尾猴传染给人类的。这种猴体重10千克左右,居住在中非、东非和西非的森林和大草原中。在调查中发现,被捕获的健康野生猴42%在血液中带有抗猴艾滋病病毒的抗体,但却没有找到一只生病的绿色长尾猴。这种猴作为艾滋病病毒的寄主,尽管受到感染,仍能保持完全健康。一旦病原体传给人类时,则提高了病毒的危险性。对猴没有危险的病毒,有可能在人类猎取、肢解和训练绿色长尾猴时受了伤,而从动物体到达人体内,并发展成致命的病毒。

人体健康的免疫系统工作的途径,以及艾滋病毒侵入人体后免疫系统损伤的情况,那是“不寒而栗”的。

人类生活在一个充斥着各种病原体的环境中。一旦我们免疫系统的机能衰竭了,那么就像一个没有军队,没有丝毫自卫能力的国家处于敌国的包围之中一样,其最后的结局只有灭亡。最早报道的5位患艾滋病的年轻美国人,年龄都只在29~36岁之间,发病前都很健康,却都因微不足道的卡氏肺囊虫、巨细胞病毒、霉菌的感染,不久都相继去世了。艾滋病患者几乎没有一个活过三年以上,至今还没有治愈的病例。到现在为止,也未能找到一种药物可以有效地进攻感染后的危险的艾滋病病毒。人类在保护自身的进程中,又一次面临着严峻的挑战。一旦我们战胜了,就像在很多年前发现了抗菌素一样,人类在生存斗争中无疑又前进了一大步。