病毒与人类身体健康

病毒与人类身体健康学生：卜海洋201421065103金融工程经济学院课程：微生物与人类健康任课老师：程国军摘要：本文主要对病毒从古至今的演变和在人类发展历史中病毒不断的进化、出现新病毒进行资料的归纳，并通过科学前沿学术论文对病毒在未来的有可能的演变，病毒发展对人类的健康有怎样的危害，人类面对病毒的不断进化和药物抗性应该怎么防范和治疗等问题进行深刻的了解和调研，掌握详细资料。通过同种病毒人类应对、治疗的古今对比的办法，论证在病毒的发展与人类身体健康上人类一直采取的办法是“预防为主，治疗为辅”。关键字：病毒发展预防人类健康一、病毒的组成与发现病毒（Virus)由一种核酸分子（DNA或RNA）与蛋白质（Protein）构成或仅由蛋白质构成（如朊病毒）。病毒个体微小，结构简单。病毒没有细胞结构，由于没有实现新陈代谢所必需的基本系统，所以病毒自身不能复制。但是当它接触到宿主细胞时，便脱去蛋白质外套，它的核酸（基因）侵入宿主细胞内，借助后者的复制系统，按照病毒基因的指令复制新的病毒。病毒的构成非常的简单，但正是简单的结构带来了强大的生存能力和多可能性的变异发展能力，让它们能够不断地适应环境的一切变化并不断一直因此进化发展。而它具有的强感染性让人类防不甚防，些许不注意便会被感染并因此患病。从中外历史追溯物种的起源，病毒似乎已经就在扮演着重要的角色，直到人类发展中不断为自我身体健康开始发现疾病并开始研究它、预防它、治疗他，病毒才慢慢揭开意思神秘的面纱。但直到19世纪末，病毒才开始逐渐得以发现和鉴定。1884年，法国微生物学家查理斯·尚柏朗（CharlesChamberland）发明了一种细菌无法滤过的过滤器（Chamberland氏烛形滤器，其滤孔孔径小于细菌的大小），他利用这一过滤器就可以将液体中存在的细菌除去。1892年，俄国生物学家伊凡诺夫斯基（DmitryIvanovsky）在研究烟草花叶病时发现，将感染了花叶病的烟草叶的提取液用烛形滤器过滤后，依然能够感染其他烟草。于是他提出这种感染性物质可能是细菌所分泌的一种毒素，但他并未深入研究下去。当时，人们认为所有的感染性物质都能够被过滤除去并且能够在培养基中生长，这也是疾病的细菌理论（germtheory）的一部分。可这样依旧让人们只是认识到有一种东西肉眼无法察觉，它具有感染性、可滤过性和需要活的宿主。直到美国科学家温德尔·斯坦利1931年，德国工程师恩斯特·鲁斯卡和马克斯·克诺尔发明了电子显微镜，使得研究者首次得到了病毒形态的照片。1935年，美国生物化学家和病毒学家温德尔·梅雷迪思·斯坦利发现烟草花叶病毒大部分是由蛋白质所组成的，并得到病毒晶体。随后，他将病毒成功地分离为蛋白质部分和RNA部分。温德尔·斯坦利也因为他的这些发现而获得了1946年的诺贝尔化学奖。20世纪的下半叶是发现病毒的黄金时代，大多数能够感染动物、植物或细菌的病毒在这数十年间被发现。二、典型的病毒而病毒对中国来说，耳熟能闻的并在国际上的都鼎鼎有名便是—天花天花（Smallpox）是由天花病毒引起的一种烈性传染病，也是到目前为止，在世界范围被人类消灭的唯一一个传染病。感染天花病毒后的潜伏期平均约为12天（7-17天）。感染后的初期症状包括：高烧、疲累、头疼、心跳加速及背痛。2-3天后，会有典型的天花红疹明显地分布在脸部、手臂和腿部。在发疹的初期，还会有淡红色的块状面积伴随疹子而出现。病灶在几天之后开始化脓，直到第2个星期开始结痂。接下来的3-4周慢慢发展成疥癣，然后慢慢剥落。天花是感染痘病毒引起的，患者在痊愈后脸上会留有麻子，“天花”由此得名。从文献上记载，在中国最早并引起大规模死亡的天花出现在西汉，并且没有任何治疗手段，只能采取隔离并让其自生自灭，随后在人类不断研究中逐渐掌握了接种牛痘预防的方法，但至今也没有有效的治疗手段，天花病毒具有强烈的传染性，存活性强，完全靠预防为主。对于欧洲来说，令人至今闻之色变的便是—鼠疫杆菌（又称鼠疫，黑死病）。鼠疫是鼠疫杆菌借鼠蚤传播为主的烈性传染病，系广泛流行于野生啮齿动物间的一种自然疫源性疾病。临床上表现为发热、严重毒血症症状、淋巴结肿大、肺炎、出血倾向等。并且死亡率极高，如果得不到有效治疗，随时面临死亡威胁。而在欧洲有记载的鼠疫最早是在公元542年，而令人为之色变的大爆发则是在中世纪，绵延数百年，导致至少2500万人丧生，虽然现在有了有效的治疗方法，但人们对鼠疫的态度依然是慎而又慎，只因为它传染性强，发展进化迅速。三、病毒的预防和研究生理学奖获得者勒得伯格说过一句森然凛冽的话:“对人类在这个星球的继续统治构成最大而唯一威胁的是病毒。而人类对病毒预防和研究也从未停止：在对病毒性传染病的研究方面目前主要存在几个方面的问题。第一是投入的经费严重不足,非常有限的经费主要用于基础和传统概念上的流行病学研究,有关的社会科学研究很难得到经费;第二是我国目前在病毒研究基础设施方面比国外相差甚远，装备简陋,设备和工作环境陈旧落后，第三是问题的研究方面很窄,学科之间的交流与合作不够;第四是对有关与病毒性传染病有密切关系的医学动物生物媒介的开展与研究不重视,投入少的更是可怜,再加上这一方面的人才流失和后继无人的边缘状态。建议今后要加强对病毒性传染病的社会研究,加大对其投入力度,特别是对病毒性传染病的研究、人才培养、设备以及基础设施等方面给予加大投入力度。发达国家的经验表明社会科学和行为科学,特别是其中的人类学和卫生政策的研究所需要的经费投入相对较少,取得的成果却能在传染病预防和控制中发挥关键的作用。进入八十年代后，分子病毒学的研究无论是在深度和广度都有了很大的发展。这里只举一些重要进展。1981年，D.K.Kleid等利用重组DNA技术制备出口蹄疫病毒疫苗；1982年，J.Summers等发现乙型肝炎病毒DNA复制中有逆转录过程；1982年，B.Moss和E.Paoletti用痘苗病毒作为载体表达外源基因；1983年，Montagnier和R.C.Gallo分别分离到与AIDS相关的人类逆转录病毒（HIV）；1985年，H.VonderPatten等在3A下阐明了鼻病毒的晶体结构；1988年，Chuo和Yamaya用弱病毒全长cDNA导入产生抗病毒的转化植株；1990年以来，PCR技术在分子病毒学领域得到了广泛应用，目前PCR已成为病毒性疾病诊断和研究的重要手段。1993年，美国科学家K.Mullis由于发明了PCR仪而与第一个设计基因定点突变的Smith共享诺贝尔化学奖。1991年，Han等将Moloney鼠白血病毒的反义表达序列导入小鼠受精卵中，从而培育成功对该病毒有抗性的转基因小鼠。1992年，Desrosiers等利用SIVmac239/nef缺失突变株制备出减毒活疫苗，取得了抗SIV感染成功，也给HIV疫苗的研究赋予了许多启示。1995年，HIV天冬氨酰蛋白酶三维结构的鉴定，使得一些针对病毒蛋白酶活性位点的抑制剂先后问世。1996年，DavidHo利用逆转录酶抑制剂与蛋白酶抑制剂配成的“鸡尾酒”式药，成功地抵抗了HIV感染，因而1996年称为AIDS希望年。1997年，美国加利福尼亚大学的神经病学和病毒学教授S.Prusiner由于发现了羊瘙痒病的致病因子是朊病毒（prion）以及提出了疯牛病Creutz-feldt-Jakob氏病、Kuru病等脑退化性疾病是由朊病毒引起的理论，而获得了诺贝尔医学奖。然而朊病毒究竟是一种传染性因子，还是由正常基因突变形成的结构异常的蛋白质，至今仍处于争论之中。病毒学经过上述四个时期的发展，逐渐形成和成熟起来，随着病毒基因组复制、基因表达调控原理、病毒与宿主细胞的相互作用规律，病毒感染和致病的分子机制的揭示，以及分子病毒学在技术上的革新和进步，它将为人类克服和战胜病毒病做出贡献。例如,减少艾滋病的危险因素(不健康的性行为,注射器用毒品等),改变医师滥用抗生素的习惯和对病人使用抗生素的不合理要求。其次,要积极争取与国际学术界的合作,这样一方面可以部分解决国内研究经费不足的问题另一方面通过合作,可以引进国外的技术优势,提高国内的研究水平。加强对病毒性传染病宿主的检测和研究,应为这些疾病建立和加快安全的检测、检疫、监控治疗及疫苗研制的战略体系。为使基层能够更快的诊断这类疾病,建立经济简便、特异的免疫学和分子生物学技术及试剂盒建立技术平台。加强研究这些病毒是如何传播的及其侵害人体的实际控制(发病机制),了解这些病毒的生态学及宿主,以便向卫生行政部门预防和控制疾病传播及流行提出科学的依据。【参考文献】尚利,吴秉仁.20年来新发现的一些传染病.内蒙古医学杂志.2000,32:36623681邵一鸣病毒学面临的挑战及其在新世纪发展的机遇.中国病毒学[J].2004,19(3):291-292徐瑞裴.病毒学发展史[M].辽宁教育出版社.1993.