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病毒并不都是有害的,要学会与它们共生共存

2022-12-09 09:17   来源:新营养

病毒,我们谈之色变。但是,如果我告诉你,并不是所有的病毒都对我们的健康构成威胁,事实上,在我们体内就生活着的数量惊人的病毒,它们也在保持我们的健康和生存中发挥重要作用,你会不会很惊讶?但这是事实。它们是我们共生微生物群落的一个重要组成部分,它和我们是一种伙伴关系,可以对我们产生积极和消极的影响。

病毒也有“好”和“坏”之分,就如同生活在我们体内的细菌也有“好”“坏”一样,与“好”病毒相比,有害病毒实际上只是少数。有些居住在我们体内的病毒会导致疾病,但大多数病毒会与我们和平共处,有些甚至还会保护我们。正如只有少数几种细菌是真正危险的一样,绝大多数病毒对人类是无害的。和细菌一样,病毒在维持我们的健康方面也起着关键作用。

1. 病毒无处不在

新冠大流行让我们所有人都对病毒有所了解,甚至恐惧。其实,在我们的身体里也充满了病毒,我们的细菌细胞是人类细胞的十倍,而病毒是细菌的十倍。那么,有多少病毒呢?大约380万亿,比宇宙中的恒星还多。

病毒不仅存在于人体内,也存在于环境中,从沙漠到海洋,无处不在,一滴海水中就有超过100万个病毒。尽管病毒在大家心目中的名声不好,尤其是最近,但它的好处远远大于坏处,不仅对我们,对地球也是如此。

2. 病毒是我们的一部分

为了生存和复制,病毒必须感染活的细菌、动物或植物细胞。就其本身而言,病毒只是由保护性的蛋白质外壳包裹的遗传物质,它不具备细胞结构,无法独立生长和复制。但是,一旦它进入我们的身体,就有了生命,它会劫持我们的细胞帮助自己繁殖,甚至把它的遗传物质融入我们的基因,成为我们DNA的一部分。 

当病毒遇到宿主细胞时,不管是良性的还是毒性的,它会附着到细胞上,进入,并到达细胞的遗传物质,与它的基因融合,然后欺骗宿主的遗传机制复制自己。如果它碰巧感染了卵细胞或精子细胞,病毒的遗传物质就会插入到该细胞的遗传密码中,并可遗传给后代。 

因此,我们多达10%的遗传物质实际上是由病毒DNA组成的,它们逐渐成为我们基因的一部分。我们遗传密码中的这些病毒残基参与了我们一些最重要的身体功能,包括编码记忆和制造与人类生殖有关的胎盘蛋白,这是病毒如何在我们自身进化中发挥重要作用的例子。

病毒只是为了尽力活下去

病毒是可怕的,但它们并没有邪恶的杀人意图,它们只是试图找到一个宿主来居住,以便它们能够生存。当我们接触到一种相对较新的病毒时,我们的免疫系统一开始不会将其识别为威胁,所以允许它进入我们的身体。

但是,一旦病毒开始感染我们的细胞,我们的免疫系统就会释放化学物质,试图消灭病毒入侵者。这种免疫介导的攻击可能最终会让我们感到不舒服,但这些症状主要是免疫系统反击的结果。以下就是我们在病毒感染时可能会出现的一些症状,它们实际上是我们的身体试图清除病毒的迹象:

  • 流鼻涕/鼻塞:这实际上是在冲洗我们鼻腔和鼻窦里的病毒颗粒

  • 咳嗽和打喷嚏:这是将病毒困在黏液中,然后将其驱逐到体外

  • 发热:这是身体试图消灭病毒,病毒对热敏感,不能在高温下生存

  • 肌肉酸痛:这是在从我们的肌肉中提取蛋白质来帮助对抗病毒,所以导致肌肉酸痛

我们身体的一些抗病毒反应实际上会帮助病毒传播,比如咳嗽和打喷嚏,它们会把病毒颗粒分散到环境中,然后被其它潜在的宿主吸入。当我们的免疫系统通过发热和其它方法来消灭病毒时,病毒需要找到某种方式传播给其它宿主以存活。自然选择为病原体实现这一点提供了多种策略,包括:

  • 飞沫传播:含有大量病原体的飞沫在患者咳嗽或打喷嚏时经口鼻排入环境,可能将感染传播给周围的人,比如流感病毒

  • 空气传播:传染性颗粒被患者呼出,然后被别人吸入而传播,比如SARS-CoV-2

  • 媒介物传播:病原体通过媒介物(比如蚊子)从患者身上传播到另一个宿主,比如西尼罗河病毒

  • 水传播:受感染的粪便进入供水系统,并在其他人饮用受污染的水时将感染传播给他们,比如轮状病毒

  • Sit-and-wait传播:病原体会休眠很长一段时间,有时甚至是几年,一旦接触到新的宿主,它就会重新活跃起来,比如单纯疱疹病毒

3. 传播和毒性的微妙平衡

大家是否想过,为什么有些病毒致命,而有些病毒只会让我们流鼻涕?前面我们讨论过,我们的身体环境(肠道微生物和免疫系统)是病毒暴露后果的主要影响因素,这完全是由宿主决定的。但是,还有其它因素是由病毒决定的,而不是宿主,病毒必须在毒性和传播之间做出重要权衡。

对于病毒来说,传播是生死攸关的问题,这意味着它们必须注意它们对宿主做了什么:

  • 如果一种病毒的毒性超强且复制速度非常快,它会复制大量病毒,但它也可能在其后代有机会找到新宿主之前杀死我们,这不利于它们的传播。

  • 如果它的危害小,复制慢,它就不会产生那么多的病毒后代,但它可能会增加传播的机会,因为我们即使感染了它们仍会保持相对健康,更有可能与他人互动,传播病毒。

自然选择在病毒毒性和传播之间进行了平衡,选择了那些毒性足够大的病原体,可以产生许多可以感染新宿主的后代,但又不会毒性大到在原始宿主帮助传播之前就杀死它们。比如,新冠病毒变异得传染力越来越大,但是毒性越来越小,现在越来越多的感染者表现为无症状就说明了这一点,这一切都是病毒为了让自己活下去。

4. 老病毒和新病毒

那些已经存在了很长时间的老病毒,比如大约4000年前出现的麻疹病毒,它们已经有足够的时间想明白,它们需要让我们活下去,这样我们才能帮助它们传播,所以它们往往不会让我们太生病。

在它们存在的许多年里,它们发现杀死我们也会使它们面临灭绝的风险。它们在进化过程中寻找新宿主的需求,会导致咳嗽和打喷嚏等症状,这增加了我们将病毒传播给他人的可能性,同时还能保持我们的相对健康。

尚未很好适应人类的新病毒可能更加致命,比如埃博拉病毒,其致死率超过50%。埃博拉病毒的生存策略不是和平共处,而是快速复制,感染我们所有的组织,把我们变成病毒颗粒的储存库,它们希望我们的体液会喷溅到其他人身上,感染他们。

对于我们这些潜在的宿主来说,这意味着我们必须根据我们对病毒毒性和传播的了解来调整我们的抗病毒策略和战术。与死亡率低于2%的病毒相比,比如现在威胁我们的SARS-CoV-2,对高致死率的病毒需要非常不同的抗病毒行为。

5. 病毒感染可能也有好的一面

尽管我们致力于减少病毒传播,但我们需要认识到病毒感染并不总是坏事,慢性病毒感染实际上可能会给我们的免疫系统带来好处,并降低我们对其它疾病的易感性。例如:

  • 在肺部发现的某些病毒株可以帮助我们对抗呼吸道疾病,一些病毒的酶可以杀死一些抗生素耐药性的有害细菌菌株。

  • 一种与引起登革热的病毒类似的病毒与艾滋病毒阳性患者延缓发展为艾滋病有关。

  • 感染疱疹病毒可以提供一些意想不到的优势,这些优势可能是随着时间的推移而进化出来的,可以帮助我们在过去的威胁中生存下来,感染疱疹病毒的老鼠和人类都不太容易感染黑死病。

虽然拥有一个强大而有效的抗病毒防御系统很重要,但同样重要的是要明白,我们的目标是平衡,而不是不分青红皂白地消灭所有病毒。幸运的是,我们基于肠道的免疫系统非常善于区分对我们构成威胁的病毒和无害甚至有益的病毒。一旦确定了这一点,它们就会采取一些非常巧妙的防御措施,开始行动,以清除我们体内的问题病毒,比如,改变我们的身体环境,使其对病毒入侵者不那么友好,或者对病毒进行实际的捕获和驱逐,同时与那些对我们无害的病毒和谐共生。

许多现代实践,比如加氯消毒的饮用水、工业化农业、杀虫剂和抗生素的大量使用等等,在无数方面改善了我们的生活,但它们也带来了健康挑战,因为它们创造了一个超级清洁的环境,这与微生物丰富度和多样性减少有关。

酒精和高脂高糖低纤维的高度加工的饮食加剧了这一问题,因为它们不能滋养我们必需的肠道细菌。这些导致了维持免疫平衡所必需的一些重要细菌及代谢物的减少,并增加了自身免疫疾病、过敏和更严重的病毒感染的风险。 

我们需要与细菌相互作用来训练我们的免疫系统如何对环境中的刺激做出适当的反应。一个免疫系统在早期没有与足够多的细菌亲密接触,就像一个被父母过度保护的孩子,当问题不可避免地发生时,缺乏应对的能力

没有足够的微生物接触会导致免疫耐受能力出现缺陷,这意味着我们会处于一种高度活跃的好战状态,与正常肠道细菌、食物中的蛋白质,甚至我们自己身体的某些部位的无害接触,都会被我们的免疫系统视为敌人并遭到攻击

病毒是可怕的,有时可能要我们的命,病毒又不那么可怕,我们的身体里就生活着大量的病毒,它们甚至对我们的健康有益。在日常生活中,接触病毒是不可避免的,然而正是由于健康肠道细菌的减少、免疫反应的不平衡、压力过大的现代生活方式以及不健康的饮食,最终将这种接触转化为疾病

既然接触病毒不可避免,那么我们应该学会与病毒共生共存,重要的是我们需要一个完整和功能良好的肠道菌群和免疫系统,这既可以确保我们在面对一些新的病毒时不至于措手不及,大大提高幸存下来的机会,同时也可以帮助我们区分那些无害的病毒,不对它们发起攻击,让它们与我们共生,为我们的健康出力。 

当然,在大流行期间,我们必须对接触细菌保持一定程度的警惕。我们需要在保持与促进健康的微生物接触的同时,采取一些策略消除周围的任何病毒威胁。我们还需要给我们的肠道有益细菌提供适当的饮食,这样它们就能大量产生有益代谢物来帮助保护我们,同时我们要避免不必要的抗菌素的使用,因为这对我们的肠道细菌是毁灭性的。

图片均来自网络

文章来源:菌情观察室 

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