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传染病系列篇之:“世纪瘟疫”艾滋病

我们先看看相关历史:

1981年6月5日,美国疾控中心(CDC)监测到洛杉矶地区有5名男性同性恋者患上了卡氏肺囊虫肺炎。CDC觉得,这5例肺炎不寻常。因为,卡氏肺囊虫,其实是一种真菌,很少感染正常人。在此前,几乎仅见于早产儿、营养不良的婴儿、以及一些先天或继发的免疫缺陷者。

怎么会在健康成年人身上集中感染呢?

随着病例报告增多,1982年,CDC确认这是一个新的疾病,命名其为acquired immunodeficiency syndrome,即获得性免疫缺陷综合征。中文缩写成AIDS,翻译为“艾滋病”。

1985年6月,一位阿根廷旅游者在中国北京一家顶级医院的外宾部就诊,症状是发热、咳嗽。仅仅两天,他就因呼吸衰竭死在医院的ICU里。这位患者的主治医生名叫王爱霞,她怀疑死者患的是艾滋病,为了求证,她打越洋电话给死者的私人医生,证明他确实在本国就已确诊为“艾滋病”。王医生又通过血清学和病理学(尸检)进一步证实了诊断。

发现全国首例艾滋病后,她建立了中国第一个艾滋病实验室。

现代医学的贡献

20世纪80年代,现代医学的病毒学、免疫学、分子生物学,加上流行病学,为寻找艾滋病的病因提供了可能。

病毒学

早在19世纪末,科学家们就发现,有一种比细菌小得多的东西,可以穿过细菌滤器而传染烟草病变。这一发现在口蹄疫中也得到证实。这个小东西被叫做“病毒(virus)”。电子显微镜出现后,人类可以直接看到病毒,它的真面目逐渐大白于天下:这个没有新陈代谢,没有细胞结构,无比简单的由外壳包裹着一条核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并复制的非细胞型生物,却是无比凶残的人类杀手。

免疫学

到20世纪80年代,免疫早已突破“抗感染”的原始含义,达到了分子水平。人体免疫系统的组织学和细胞学基础、抗体的分子结构和功能、细胞因子与免疫细胞膜分子研究、分子杂交技术等等,使免疫学获得空前发展,深刻影响了现代医学的一切领域。

分子生物学

50年代的WatsonCrick发现了DNA双螺旋结构,继而提出分子水平的遗传“中心法则”:

  1. 通过DNA的复制,生物体将其遗传物质传给子代;
  2. 通过转录和翻译,再传给DNA和蛋白质,从而决定生物的表型。

80年代后,分子生物学技术突飞猛进,分子克隆、核酸分子杂交、PCR、生物芯片、人类基因组计划等等,无不令人目眩神迷。毋庸赘述,分子生物学是现代医学最炫的“屠龙之技”。

艾滋病缘起何处?如何传播?

艾滋病病毒

艾滋病缘起

在乌干达、坦桑利亚等地区,艾滋病早就被叫做“朱莉安娜病”。当地的一些女人通过性服务以换取有朱莉安娜图案的漂亮布料。源自非洲的艾滋病通过一条“艾滋病高速公路”传向世界。

至于流传甚广的“零号病人”——加拿大航空乘务员盖特恩·杜加斯,尽管他一生有无数的性伴侣,为艾滋病的传播做出了“贡献”,分子生物学还是还了他一个清白,他并不是HIV病毒感染的第一人。

科学家们基本确定,艾滋病病毒已知的四种毒株,均来自喀麦隆的黑猩猩及大猩猩。是谁,以什么方式将猩猩身上的病毒带到人间?答案可能已不重要。

艾滋病的发病机制

它是:

100-200纳米的球形颗粒(头发丝平均直径约0.05毫米,艾滋病病毒相当于头发丝直径的500分之一大小);

颗粒包膜上镶嵌的糖蛋白gp120和gp41;

包膜里面的反转录酶(RT,p51/p66)、整合酶(IN,p32)和蛋白酶(PR,p10);

病毒基因组全长约9.7kb,含有gag、pol和env3个结构基因、2个调节基因和4个辅助基因。

病毒是怎样进入人体内并掀起狂风巨浪的?

  1. 它首先通过复杂机制吸附、膜融合,再传入进宿主T淋巴细胞;
  2. 在细胞质中,通过反转录酶形成互补DNA,通过聚合酶合成双链线性DNA,通过整合酶整合到宿主细胞的染色体DNA中,形成“前病毒”;
  3. 前病毒被活化后通过转录和翻译,形成RNA和结构及非结构蛋白质;
  4. 最后,装配、成熟及出芽,产生成千上万的新病毒。

面对“世纪瘟疫”,何以解忧?

唯有“鸡尾酒”

1996年,美籍华裔科学家何大一提出“高效联合抗逆转录病毒治疗”(highty active antiretroviral therapy, HAART),这是目前最好的治疗方法。

该疗法以不同的药物,作用于上述的发病机制的四个过程的不同环节和靶点进行阻断,使病毒不能成功复制子代;就像在不同路段埋几个地雷,使敌人不能全躲过。具体如下:

  1. 它首先通过复杂机制吸附、膜融合,再传入进宿主T淋巴细胞;
  2. 在细胞质中,通过反转录酶形成互补DNA(用核苷类和非核苷类反转录酶抑制剂阻断反转录过程),通过聚合酶合成双链线性DNA,通过整合酶整合到宿主细胞的染色体DNA中(用整合酶抑制剂阻断病毒DNA和宿主DNA的整合、用融合酶抑制剂和CCR5抑制剂阻止病毒侵入宿主细胞),形成“前病毒”;
  3. 前病毒被活化后通过转录和翻译,形成RNA和结构及非结构蛋白质;
  4. 最后,装配(用蛋白酶抑制剂阻断病毒核酸的复制和装配)、成熟及出芽,产生成千上万的新病毒。

把这些机理完全不同的药物联合起来,疗效更好,耐药更低,俗称为“鸡尾酒疗法”。“鸡尾酒疗法”问世后获得巨大成功,70%-80%的病人免疫系统得以修复重建,病毒载量大大减少甚至检测不出,对早中期艾滋病治疗的疗效尤其卓著,患者几乎可以达到接近健康人的期望寿命。

艾滋病不再是绝症,而成为一种慢性病。

持有艾滋病丝带的人

据WHO数据,随着鸡尾酒疗法的推广,在2000年和2016年间,HAART使大约1310万人的生命得到挽救;至2017年底,全球尚存活的HIV/AIDS患者有3690万例,使用“鸡尾酒疗法”的有2170万例,使用率59%。2017年以来,全球艾滋病相关死亡减少了1/3。

面对“世纪瘟疫”,何以解忧?

唯有“鸡尾酒”。

本文资料来源《与天之战》

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