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      【夠科普】中國醫學科學院專家詳解:人是如何被新型冠狀病毒感染的?

      2020-02-10 18:01:45??來源:央視網  責任編輯:李雅蘭 李雅蘭  

      央視網消息:新型冠狀病毒肺炎疫情仍然牽動著公眾的心,就臨床表現來看,大部分被感染的人群并不會出現癥狀或者癥狀比較輕微,但也有不少重癥患者,甚至被病毒奪走了生命。

      病毒是如何入侵到我們身體內的?為什么相同的病毒感染,卻導致被感染的不同個體出現如此巨大差異的病毒感染癥狀?我們邀請到中國醫學科學院基礎醫學研究所副所長、免疫學系常務副主任,中國醫學科學院北京協和醫學院協和學者特聘教授、博士生導師,中國免疫學會副理事長黃波為我們詳細解答。

      問:病毒是如何入侵到我們身體內的?

      答:人體肺臟的基本功能單元是肺泡。成人左肺或右肺所包含的肺泡數量在3.5億個左右,肺泡與肺組織毛細血管共用一層膜(毛細血管的血管壁和肺泡膜共用),通過共用的膜,氧氣和二氧化碳在此處進行交換。

      肺泡如同一個氣球,當我們吸氣時,肺泡擴張,氧氣進入肺泡,通過肺泡與毛細血管共用的膜,進入血液,而血液中的二氧化碳則通過共用的膜而進入肺泡。一個一個的肺泡通過其氣球樣的口向上接通到極其細小的支氣管(終末支氣管),而這些終末細支氣管再通到它們上一級的細支氣管,而后向上接通到支氣管乃至氣管,氣管再向上連接到喉部、咽部以及鼻腔。當我們呼氣時,肺泡收縮,二氧化碳通過上述通道從鼻腔排出,從而完成肺的生理功能。肺組織的這種結構是當前病毒感染所致臨床癥狀的客觀條件。

      新型冠狀病毒感染人體時,其通過鼻腔和口腔進入到人體咽喉部后,可以進一步蔓延至氣管及更細的支氣管,進而到達肺泡,形成肺組織感染的全貌。

      問:為何新型冠狀病毒感染癥狀不一?

      答:氣道(支氣管、細支氣管等)表面大部分細胞含有細長的纖毛(如同刷子),另外表面還有些細胞被稱為杯狀細胞,能夠分泌黏液,這樣分泌的黏液能夠包裹病毒,并依靠纖毛向上的推動,將黏液經氣道從口腔內排出,此即為日常所說的咳痰(這種痰中以及咳嗽濺出的飛沫中含有病毒顆粒)。

      但是,當病毒入侵肺泡后,肺泡部位由于缺乏纖毛以及杯狀細胞,難以通過上述的物理運動方式,將病毒所致的分泌物和組織細胞碎片排出至體外,從而產生干咳癥狀和胸悶的感覺。

      那么,病毒感染后,為什么會有發熱癥狀,并且發熱是一個非常關鍵的指標?這就不得不說免疫系統對病毒入侵的防御功能了。

      呼吸系統屬于一個開放系統,每時每刻都在接觸外來的入侵物。因此,從門戶鼻腔一直到肺泡均有眾多的免疫細胞在辛勤工作,發揮著防御監視的作用:

      (1)一旦病毒進入到鼻腔,與免疫細胞相遇(一兩個病毒可能遇不到免疫細胞),免疫細胞通過識別病毒,發出警報(釋放免疫因子),從而刺激鼻黏膜的神經末梢,引起機體打噴嚏,將入侵病毒排出,但這種防御機制是很粗糙的;

      (2)未被排出的病毒會因吸氣產生的吸力,而侵入到咽喉部,咽喉部含有黏液和大量免疫細胞,黏液粘附病毒,使得免疫細胞能夠充分與病毒接觸,一方面對病毒進行直接吞噬,另一方面免疫細胞通過被激活,釋放炎性細胞因子和趨化因子,進一步“招募”免疫細胞進入該部位,從而抑制和攻擊病毒;

      (3)部分病毒突破咽喉部的防御,進入到氣管和支氣管,這些管腔表面有一層由纖毛上皮細胞、分泌黏液的杯狀細胞以及免疫細胞組成的黏膜,黏膜層的下面為平滑肌層。當病毒感染上皮細胞時,免疫細胞同時也被激活,釋放因子促進杯狀細胞分泌黏液,刺激平滑肌的收縮,從而產生咳嗽咳痰癥狀;

      (4)但是,如果病人出現干咳癥狀,則說明病毒突破氣管、支氣管部位的防線,侵入到了肺泡,肺泡部位的免疫細胞同樣會被激活。這樣,一整套環節中的免疫細胞被激活,釋放細胞因子如白介素-1,白介素-6,腫瘤壞死因子等,直接刺激體溫調節中樞,導致機體發熱。

      另外,病毒入侵肺泡后,如果引起大量肺泡上皮細胞死亡,其釋放的死亡物質進一步刺激免疫細胞,引發更強的發熱反應,可表現為持續高熱。發熱反應其實也屬于機體的一種保護機制,一方面,過高溫度能夠抑制病毒復制,另一方面,溫度升高能夠增強免疫細胞的防御能力。

      除了發熱癥狀外,本次新型冠狀病毒感染,部分病人出現了腹瀉等胃腸道癥狀,這是由于咽喉與食道相連,部分病毒可能通過咽喉部進入到消化道,通過感染腸上皮細胞以及激活腸道免疫反應,產生胃腸道癥狀。

      問: 為何大多數年輕人感染癥狀較輕而老年人較重?

      答:呼吸系統盡管是一個與外界相通的開放系統,但其從頭到尾有多個環節,均部署免疫細胞重兵把守,阻止病毒入侵。I型干擾素是細胞最重要的抗病毒武器之一,其主要作用是抑制病毒在細胞內的復制。對于武漢新型冠狀病毒而言,當其侵襲健康個體并感染其肺上皮細胞時,上皮細胞自身會迅速產生I型干擾素,從而抵抗病毒感染。更重要的是,激活的免疫細胞能夠大量釋放I型干擾素,從而控制病毒在細胞內的復制。

      另外,激活的巨噬細胞(一類重要的天然免疫細胞,具有強大吞噬功能)能夠吞噬細胞外游離的病毒顆粒,而自然殺傷細胞(另一類天然免疫細胞,能夠殺傷被病毒感染的細胞)則通過殺傷被感染的細胞,進而破壞細胞內的病毒。這種抗病毒的反應,幾個小時內即可發生,尤其重要的是,在這個殺傷過程中,病毒入侵的信息會被傳遞至免疫系統大本營(醫學上稱之為淋巴結),而抗病毒的主力軍T細胞和B細胞就駐扎在該部位,它們接受指令,經過5-14天準備(T細胞5-7天,B細胞14天左右):B細胞變成特警戰士(醫學稱之為漿細胞),大量產生和分泌抗體,抗體經血液循環至病毒感染部位與病毒結合,一方面阻斷病毒進入機體細胞,另一方面增強吞噬細胞對病毒的吞噬;T細胞則直接開赴戰場(感染部位),攻擊病毒感染的細胞,通過殺滅感染細胞,將病毒斬草除根。

      對于青少年和年輕人來說,他們的肺部上皮細胞狀態較為良好,對病毒入侵的天然反應迅捷有效(主要指產生干擾素的時間和量),并且他們的免疫細胞功能完整、良好,因而即便被新型冠狀病毒感染,也沒有出現臨床癥狀或者癥狀非常輕微。

      但是老年人的情況則不然,隨著年齡增長,機體功能開始退化,在應對病毒時肺部上皮產生干擾素的時間可能會慢半拍,產生的量減少,而免疫細胞釋放干擾素以及吞噬病毒的能力均有所下降,導致整體抗病毒能力下降,容易被病毒感染。特別是老年人合并有心血管疾病、糖尿病等基礎性疾病時,其免疫系統功能更是薄弱,抵御病毒的能力更差,更容易被病毒感染。

      既然如此,那么此次新型冠狀病毒肺炎疫情,為什么也有不少年輕人表現出明顯癥狀?這可能與他們接觸到病毒當時的機體免疫狀態有關。不管年輕人免疫系統功能有多么好,不良生活方式,如不規律作息、通宵玩手機、吸煙飲酒,以及旅途疲勞等都可導致免疫功能臨時紊亂,從而給病毒有可乘之機。年輕人被感染的另外一個可能原因,在于入侵的病毒量。雖然人體免疫系統有強大的抗病毒能力,但并不是無所不能。當有病毒短時間內大量入侵機體時,機體免疫系統可能沒有能力將全部的病毒控制住,從而導致年輕人被感染并出現癥狀。

      問:如何改善免疫功能?

      答:除了通過規律作息改善免疫功能,也可以食用一些具有增強天然免疫功能的食物,如香菇、枸杞、靈芝粉、黑木耳等。這些食材富含植物的多糖(香菇多糖、枸杞多糖、靈芝多糖等),能夠刺激天然免疫細胞表面被稱為Toll樣受體的分子,使得這些免疫細胞處于一種預刺激狀態,加強了對病毒入侵的監視。

      希望大家了解機體免疫系統對人體的保護機制,明白我們可以通過生活和飲食方式改善免疫,從而減少新型冠狀病毒給我們帶來的恐懼和無力感。

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