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人體對抗病毒的能力更強,是細胞免疫還是體液免疫?

人類的歷史就是壹部對抗疾病的歷史,包括病毒,比如遠方的天花病毒,近處的脊髓灰質炎病毒,我們人類最終戰勝了這些極其可怕的病毒。在這個過程中,人體免疫系統不斷進化,變得越來越強大。

除了科學的對癥治療,人體免疫系統在應對新冠肺炎病毒中還起到了什麽作用?

1.產生相同的病毒和多種抗體。

就這種新型冠狀病毒而言,大多數個體接觸病毒後沒有癥狀或只有輕微癥狀,有的出現發熱、胸悶等癥狀,壹段時間後會有所改善;但對於免疫功能較弱或較低的人來說,病毒感染是壹個嚴峻的考驗。

迄今為止,新型冠狀病毒感染已導致許多人患上傳染性肺炎。無論是政府部門、科研團隊還是普通民眾,大家都在期待抗體藥物的出現,而非典期間直接采集康復患者血清治療重癥患者的做法,直接體現了抗體在治療此類傳染病中的重要性。

誠然,抗體是身體對抗病毒感染最重要的武器之壹。壹旦產生了針對病毒(英文名)的中和抗體,不僅數量多而且持久,從而有效地阻斷了病毒進入細胞,而病毒無法進入細胞,因此無法繁殖和擴增,細胞外的病毒會逐漸自行分解。這就是抗體的魔力。

如果將滅活的病毒顆粒直接註射到體內,使機體產生針對病毒的抗體,這就是傳統的疫苗,具有接種疫苗的效果。目前,新冠肺炎的疫苗研發也遵循這壹基本原則。

但是,只要身體產生抗體,就可以控制病毒。這種想法可能只是壹種錯覺,與事實相差甚遠。有些抗體甚至可以促進新冠肺炎的發展。那麽,這是危言聳聽,還是科學?事實上,新冠肺炎的許多重癥患者以前都產生過抗體。為什麽這些抗體不能控制病毒?這是由於抗體的復雜性。

人體內有20種氨基酸,化學價鍵將它們壹壹連接起來,形成壹條長鏈,俗稱蛋白質。抗體是壹種蛋白質分子,具有像樹枝壹樣的Y形結構,樹枝部分識別並結合抗原(通常是外源蛋白)。自然界有各種各樣的外星蛋白質。如果抗體要識別它們,它們的分支也是各種各樣的(生物學上稱為抗體的可變區),甚至形成各種抗體,但這些不同抗體的主幹部分基本相同(生物學上稱為抗體的恒定區)。

新型冠狀病毒的核酸物質RNA位於核心,被核衣殼蛋白包裹,然後外面還有壹層包膜,裏面有刺突蛋白(擴增後看起來像釘子)、包膜蛋白、膜蛋白、膜蛋白。除了這些蛋白質之外,病毒的核酸遺傳物質還可以指導其他不參與病毒結構的病毒蛋白質的產生(這些病毒蛋白質存在於被感染的細胞中,但不存在於病毒顆粒中)。所有這些病毒,蛋白質,都是外星蛋白質。對於任何外來的蛋白質,身體都可能產生專門針對它的抗體。因此,感染新型冠狀病毒的個體可以產生許多不同的針對該病毒的抗體。

2.有些抗體缺乏抗病毒作用。

既然身體已經產生了多種針對病毒的抗體,那麽每種抗體是否都起到了針對病毒的保護作用呢?答案是否定的。

抗體只有識別並結合病毒顆粒才能發揮抗病毒作用。然而,無結構的病毒蛋白並不存在於病毒顆粒中(在被感染的細胞中)。所以針對蛋白質這壹大類病毒的抗體,其實是沒有抗病毒作用的。

那麽抗體對病毒顆粒中的蛋白質有抗病毒作用嗎(所謂靶向就是壹個蘿蔔壹個坑,這個抗體專門結合這個蛋白質)?答案是,只有針對病毒表面蛋白質的抗體才能產生抗病毒作用。

新型冠狀病毒的表面是包被層,抗體接觸不到包被層中的病毒蛋白,所以這部分抗體也沒有抗病毒作用。

總之,病毒顆粒感染人體後,體內可以產生許多不同的針對病毒蛋白的抗體,但大部分抗體實際上沒有抗病毒作用。只有識別病毒顆粒表面蛋白質的抗體才能起到抗病毒作用。

3.有效抗體的抗病毒作用方式

識別病毒顆粒表面蛋白質的抗體可以產生抗病毒作用,那麽這些抗體是如何發揮作用的呢?

冠狀病毒顆粒是由病毒顆粒表面的刺突蛋白(釘蛋白)與肺上皮細胞表面的壹種血管緊張素轉換酶2 (ACE2)結合而產生的。然後ACE2的形狀和結構發生變化,導致病毒進入細胞,並利用細胞本身的氨基酸分子、核苷酸分子和脂質分子,通過化學反應合成新的病毒顆粒,這些新的病毒顆粒被釋放到細胞外。針對刺突蛋白的抗體與病毒顆粒表面的刺突蛋白結合,阻斷刺突蛋白與ACE2的結合,也阻斷了病毒進入細胞。這種針對刺突蛋白的抗體就是所謂的中和抗體。中和抗體通過阻止病毒入侵細胞來發揮保護作用,是抗體發揮抗病毒作用的主要力量。冠狀病毒表面有ACE2包膜蛋白和膜蛋白,但這兩種蛋白可能不介導病毒進入細胞。因此,抗體與包膜蛋白或膜蛋白的結合可能不會影響病毒進入細胞,但如果這種結合影響了刺突蛋白的構象(三維結構),就可以阻止病毒進入細胞(這種情況發生的可能性較低)。針對包膜蛋白或膜蛋白的抗體可以介導免疫細胞對病毒顆粒的吞噬,即使它們不影響刺突蛋白介導病毒進入肺上皮細胞。這是因為吞噬細胞表面有壹種特定的蛋白質(稱為Fc受體),可以識別抗體的主幹部分,也就是恒定區。這樣,抗體通過其可變區與病毒結合,通過其恒定區與吞噬細胞結合,從而大大促進了吞噬細胞對病毒顆粒的吞噬,被吞噬的病毒在吞噬細胞中被分解清除。

總結壹下,抗體發揮作用的方式分為兩類:中和表面抗體與病毒結合,阻止病毒進入細胞(禦敵於國門之外);非中和性表面抗體與病毒結合,介導免疫細胞吞噬並消滅病毒(在家殺死敵人)

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