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  • 在西太平洋的帕劳,椰子树是“生命之树”。将椰子树从灭绝危机中拯救出来的正是病毒

    在西太平洋的帕劳,椰子树是“生命之树”。将椰子树从灭绝危机中拯救出来的正是病毒。

    进入20世纪,当地的椰子树开始枯萎。原因是侵入岛上的害虫椰蛀犀金龟。当时希望避免用化学农药去驱除。

    在这种情况下,“nudivirus”病毒被选中。据熟悉昆虫病毒的东京农工大学教授仲井Madoka介绍,“让椰蛀犀金龟的成虫感染病毒并放到野外,将病毒传播给同类,扩大了感染”。

    病毒蔓延至吃腐叶土(含有充满病毒的粪便)的幼虫等,使其数量减少。在斐济和萨摩亚,这种病毒也在上世纪70年代为驱除害虫作出了贡献。如今在南美,也采用其他的病毒来驱除大豆的害虫。

  • 颠覆常识的“巨大”病毒

    病毒小而简单——对病毒的这种定义正在动摇。这是因为进入21世纪,明显更大、具备复杂结构的“巨大病毒”相继被发现。这种病毒的尺寸远远大过属于微生物的细菌,具备本应只有生物细胞才拥有的膜和大量基因。面对颠覆常识的奇特形态,研究者有些困惑。还有观点认为如果巨大病毒不断进化,最终将诞生超乎想像的生命体。

    1992年,在英国一家医院捕捉到的变形虫感染了某种东西。以通常的显微镜观察,大小为750纳米。研究人员认为“是细菌”,根据地名定名为Bradford球菌。

    到了2003年,情况发生显著改变。通过能看得更细微的电子显微镜进行分析,发现其外形类似于病毒,呈“正二十面体”。国际科学杂志上刊登了认为其“属于病毒”的论文。这种病毒大小与细菌非常接近,取英语“mimic(相似)”一词而命名为“拟菌病毒(Mimivirus)”。

    此前的病毒最大仅为200纳米左右。由于很小,难以独立存活,没有被视为像细菌那样的生物。巨大的拟菌病毒动摇了属于“非生物”的病毒与生物的界限。

    为何仅仅是更大就引发争论呢?鲸鱼和大象虽然体型巨大,但并没有被认为“与生物不同”。而病毒的大小之所以至关重要,是因为如果过大就不符合病毒的“定义”。

    病毒在1890年代作为能穿过细菌无法通过的“过滤器”孔穴的未知病原体而被发现。当时发现的是感染烟草和牛的病毒。

    1930年代,人类能够通过电子显微镜详细观察病毒。“小”是病毒的代名词,拟菌病毒的大小不在一般范围内。

    进一步给研究人员造成冲击的是其奇特形态。拟菌病毒有脂质膜包裹遗传物质DNA、3层外壳覆盖外侧,表面甚至长有纤维。普通的病毒仅以外壳包裹遗传物质。

    日本神户大学教授中屋敷均表示,“在基因组(全部遗传信息)和基因数量方面也超过一部分细菌”。拟菌病毒的遗传信息量约为120万碱基对,达到小型细菌“支原体(mycoplasma)”的2倍。

    除了拟菌病毒外,还有其他巨大病毒相继被发现,2013年发现了椭圆直径达1000纳米的“潘多拉病毒(Pandoravirus)”,2014年发现了直径达到1500纳米的“阔口罐病毒(pithovirus)”等。潘多拉病毒的遗传信息量约为250万碱基对,超过了具有细胞核的“真核生物”中最小的种类。

    遗传信息量大与哪种能力有关尚不明确,不过,其中一部分已经跟生物非常接近。病毒无法靠自身力量增殖,这是其与生物的区别之处。不过,科学家也发现了完全具备20种有利于增殖的基因的巨大病毒。

    有的巨大病毒也拥有“免疫系统”。获得“噬病毒体(virophage)”这一外敌的部分DNA,当噬病毒体再来寄生时,就把这段DNA切除掉。这与细菌及古细菌的免疫机制相似。

    日本东京理科大学教授武村政春表示,“如果拥有作为蛋白质合成场所的基因,巨大病毒可能会成为一种新的生物”。

    巨大病毒是如何产生的呢?武村表示,“大多认为病毒从感染生物那里不断夺取基因”。有种说法认为,病毒在生物细胞内自我复制时,获取了生物的DNA,从而变得巨大。此外,还有其他谜团没有解开。武村发现的巨大病毒中有一种“美杜莎病毒(Medusavirus)”,虽然是病毒,但能够制造用来折叠复杂DNA的蛋白质。人类等真核生物也有同样的机制,但也被指出有可能是病毒先“发明”的。

    人类已知的巨大病毒有100多种。这一发现引起了“应该承认病毒属于生物”的争论。支持派强调病毒的大小和复杂性,而反对派则反驳称“病毒不能靠自身力量繁殖,也不能发生维持生命的化学反应”。中屋敷教授认为“病毒也会繁衍子孙,不断进化。尽管没有像生物一样的细胞,但或许也可以称之为‘生命’”。如何在生物与其他物质之间划定界限?巨大病毒正在迫使科学界对生物重新定义。

  • 感染果树的“李痘病毒”(Plumpox Virus)病毒在侵入时期,把与自身传染力和毒性相关的一种氨基酸变异成了“弱毒型”

    虽然变异属于偶然,但病毒能存活至今,也证明其是自然界的“成功者”。

    感染果树的“李痘病毒”(Plumpox Virus)也是成功者之一。这种病毒的生存区域从东欧向其他地区扩大,2009年日本也发现了这种病毒。

    1月,东京大学助教前岛健作等人利用侵入日本国内的病毒的基因组(全部基因序列)解开了病毒的惊人“骗术”。

    病毒在侵入时期,把与自身传染力和毒性相关的一种氨基酸变异成了“弱毒型”。前岛表示,这样“不容易出现叶子及果实变色等症状,逃过了检疫网”。在入境后,病毒重新恢复了传染力和毒性。也就是说临时戴上假面具。研究团队指出“在人类传染病中,也可能存在躲避监控网的骗术”,建议强化边境防控对策。

    前岛表示病毒“并不具备逃脱监控的‘思想’”。不过,也有其他例子能感受到其扩大感染的意图。那就是狂犬病毒。感染后的狗攻击性增强,被咬伤者的伤口就是极好的侵入口。

  • 攻占生物的身体,然后自由操纵——有一种病毒就像恐怖电影里的主角一样,那就是感染蝴蝶幼虫和蛾类幼虫的“杆状病毒”

    攻占生物的身体,然后自由操纵——有一种病毒就像恐怖电影里的主角一样,那就是感染蝴蝶幼虫和蛾类幼虫的“杆状病毒”(Baculovirus)。幼虫感染病毒后会产生向高处爬行的冲动,在树枝末端力竭而亡。其尸体会分解,或被鸟类啄食。这些过程都是为了传播病毒。情况会按照病毒的目的发展。

    为什么会发生这种可怕的事情呢?幼虫的异常行为自100多年以前就是难解之谜。最近10年才查明了其中一部分。东京大学准教授胜间进通过蚕向未解之谜发起了挑战。胜间与日本理化学研究所和美国加利福尼亚大学开展联合研究,查明病毒是使用“PTP”蛋白质来操纵幼虫。

    在病毒的100~150个基因中,有1~2成与蚕一模一样。其中包括生成PTP的基因。胜间认为,“在进化过程中,病毒获得了被感染昆虫的基因”。

    病毒自主更改了从昆虫身上获得的基因,并侵入昆虫的大脑和神经,半死不活地操纵幼虫。这一系列研究成果已在2018年之前写成论文。

  • 06.01.2021 快速研制成功的疫苗真的安全吗?接种可能会引起身体哪些反应?可能会有哪些副作用?我们来看一下。

    到底哪些接种反应属于正常,可能会有哪些副作用?我是否该接种呢?

    接种后可能出现某些反应是正常的:针刺点周边可能出现红肿或有些微疼痛感。接种后头三天,出现疲倦、发烧、头疼、四肢疼等现象亦属正常,而且,反应大都轻微,几天后便告消失。它们显示,疫苗起作用了,因为,它激活了免疫系统,人体产生了抗击经由接种导致的”虚假”感染。

    严重副作用很少见

    除那些典型的接种反应外,但在接种后也会零星产生有时相当厉害的副作用,例如过敏休克。不过,根据欧洲药物管理局(EMA)、美国食品药品管理局(FDA)或世卫组织的看法,被批准上市的疫苗总的是安全的,否则,它们不会批准使用这些疫苗。某些新疫苗–所谓的mRNA(信使核糖核酸)疫苗同传统的疫苗有本质区别。它们不含弱化的或灭活的病毒,而仅含COVID-19新冠病毒组成部分的指令。

    其它的则是Vektor(腺病毒载体)疫苗,用经过改造后无害的腺病毒,(例如只会感染大猩猩的感冒病毒)作为载体,装入新冠病毒的S蛋白基因,制成腺病毒载体疫苗,刺激人体产生抗体。以下是对目前常被提及的疫苗的简述。

    BioNtech/辉瑞(Pfizer)疫苗
    在许可上市阶段,德国BioNTech和美国的辉瑞联合开发的新冠疫苗BNT162b2未产生严重副作用,疲倦、头痛等一些典型的接种反应在老年患者那里发生较少且程度很轻。
    自这款mRNA疫苗投入应用以来,当然也有若干患者在接种后不久便出现严重过敏反应。一名美国病人和两名英国人甚至还出现了俗称的过敏性休克,皮肤红肿、呼吸急促。由于当事人既无前期病史又非过敏病患者,英国卫生当局遂警告过敏病患者不要接种。

    莫德纳(Moderna)疫苗
    美国医药公司莫德纳的新冠疫苗mRNA-1273同样是一种以基因为基础的疫苗,在原理上与BioNTech/辉瑞疫苗非常相近。
    根据生产商和审核机构体提供的数据,临床试验阶段结果显示,受试者很易接受该疫苗,通常的接种反应程度轻,且时间短。不过,根据一个独立监控委员会提交的中间报告,9.7%的受试者出现疲倦反应。
    在莫德纳疫苗那里,也只有少数受试者发生过敏反应,若干人那里出现面神经瘫痪现象。而相关反应是否的确与接种有关,尚不清楚。或许,这些副作用非因mRNA疫苗而是因脂质纳米粒引起,这种纳米粒被用作疫苗载体,然后被人体减排掉。

    阿斯利康(AstraZeneca)疫苗
    在临床试验阶段,今年9月,英国瑞典药业康采恩阿斯利康疫苗的一次事故引发波澜。当时,注射疫苗后,一位受试者脊髓发炎。临床试验因此中止,直至一独立专家委员会确认,该次发炎与接种无关。
    除此以外,阿斯利康疫苗也只引起典型的接种反应,例如,针刺入口有疼痛感、肌肉痛,或疲倦感。年龄大些的受试者也只有很少反应,而且程度轻微。这是一种腺病毒载体疫苗。

    俄罗斯Sputnik V(卫星五号)疫苗
    2020年8月,未等到有万人参试的第三阶段临床试验结束,卫星五号疫苗便已在俄罗斯获准上市。该疫苗使用两种改良过的不同腺病毒。全球范围对莫斯科加马列亚(Gamaleja)流行病与微生物学国家研究中心研发的该款疫苗持强烈保留意见,原因是,在所公布的疫苗研究报告中有明显的双重数据,有可能是做了手脚的结果。
    尽管这样,卫星五号疫苗仍在许多国家用于接种,不仅是俄罗斯,而且也在白俄罗斯、阿联酋,以及印度、巴西,阿根廷现在也已入列。
    2021年1月2日,俄罗斯卫生部长对新闻界称,已向国内各地提供了150多万支疫苗,接种人数超过80万。
    据该国卫生部称,迄今,当事人只有通常的接种反应,如头疼或发烧。阿根廷卫生部也表示,总共32013名接种者中只有317人呈现此类典型的接种反应。
    迄今没有关于接种卫星五号疫苗后发现有严重副作用的报告。但是,即使在俄罗斯国内,很多人也对该疫苗持相当明显的保留态度。据路透社报道,一项问卷调查结果显示,3040名医护人员中有52%的人表示,鉴于有关卫星五号疫苗的数据不足,不愿接种该疫苗。