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病毒入侵,流感如何預防?

2014/6/30 康健編輯

書名:病毒的故事

作者:徐明達

出版日:2003年12月

出版社:天下雜誌

病毒如何入侵?

病毒感染必須在人的身體外面找到地方進去,而身體與外界接觸的地方只有外皮及內皮。人的外皮有一層厚厚乾乾的死細胞層保護,除非破皮,例如狂犬咬傷或蚊蟲叮咬、皮膚受傷或經由打針輸血直接進入血液,病毒不容易從外皮開始感染,必須從其他較薄弱的地方進入身體。即使有病毒感染皮膚,例如乳突狀病毒,也只會在同一個部位慢慢進行繁殖。

第一個可能感染的途徑是眼睛的結膜。結膜雖然是外皮的一部份,卻不像皮膚有乾燥的死細胞層保護,有些病毒就會從這裏開始感染。2003年流感病毒在荷蘭引起的雞瘟,就造成80位雞場人員結膜炎。

第二個可能的途徑是內皮。包括消化系統,如口腔、食道、胃、腸,病毒由污染的手或食物進入,A型肝炎病毒就是個例子;呼吸系統,例如鼻腔、咽喉、氣管及肺,經由空氣傳染,流感病毒就是。另外,像泌尿生殖道等與外皮相連接、但不像外皮有死細胞做保護層,因此也是病毒喜歡入侵的地方,可能經由性行為或洗腎感染,例如乳突狀病毒、愛滋病毒等。

不同的病毒會發展出進入感染不同內皮細胞或眼睛結膜的方法。流感病毒會感染呼吸道內皮細胞;冠狀病毒則通常感染上呼吸道或腸道這兩部份的內皮細胞,2003 年SARS病毒感染下呼吸道。我們常聽到的腸病毒,顧名思義是感染腸道,其實也可能感染其他地方。

病毒喜歡入侵的地方,也是病毒複製完後從身體跑出來的地方。例如呼吸道的痰、鼻涕及咽喉的黏液;消化道的唾液、糞便;泌尿道的尿液及生殖道的分泌液等等。有的病毒(如C型肝炎病毒)甚至會從汗液或乳汁跑出來;愛滋病毒就會從母奶跑出來感染嬰兒。最近在美國發現,西尼羅熱病毒(West Nile virus)也會從母奶傳給嬰兒。這些帶有病毒(及其他病源)的人或其他生物的分泌物、排泄物,存在我們的周圍環境,有些病毒可以在這些環境存活一段時間(在海底的病毒甚至可活50年之久),這就是環境衛生對於控制傳染病非常重要的原因。

第一線戰役:黏膜

內皮及眼結膜不像外皮有死細胞層保護的主要原因,是它們需要與外界物質接觸,進行某些生理功能,如吸收養分或呼吸。但這些細胞也有一套特別的防衛系統,例如,呼吸道有一層有纖毛的黏膜細胞,上面覆蓋兩層不同性質的黏液,而且有特殊的免疫系統守衛(這是地方警察局)。有外來病毒進入時,首先會被黏膜上的黏液,以及黏膜特有的A型抗體黏住,黏膜細胞的纖毛則把這些帶有病毒的黏液往外推,變成痰並且引發咳嗽,將這些髒東西從呼吸道排出去。比較厲害的病毒會用自己表面特殊的酵素「剪刀」,將自己從黏液上釋放出來,再去感染細胞。如何鎖住這把病毒的「剪刀」,是許多科學家與藥廠感興趣的研究題目。有些人的纖毛運動較差,或者黏液功能不好,得病率就比較高,常常發生呼吸道感染。

黏膜的特殊免疫系統則是身體的第二道防線。內皮細胞有一套與免疫細胞共同作戰的方法。表皮細胞可以在細胞間打開一個縫隙,讓免疫細胞隨時從體內跑到內皮的表面巡邏。內皮細胞察覺有病毒入侵時,會啟動一連串的信息,告訴黏膜的免疫系統前來抵抗,並立刻自殺。它自殺的動機是不讓病毒有機會在細胞內繁殖,製造更多病毒感染更多細胞。病毒則會想辦法防止細胞送出求救信號,並千方百計阻止細胞自殺,讓細胞活到它繁殖完後再死亡。這是細胞與病毒間的拉鋸戰,而得到求救信息的免疫細胞則會跑來對付病毒,清除自殺的內皮細胞屍體,並啟動修補表皮的動作。

如果一切順利,那麼抵抗病毒的戰爭就打完了,一切回歸正常。但有時因為入侵的病毒太多,或病毒成功地開始繁殖,內皮細胞的求救信號會太過強烈,造成免疫系統不平衡及過度免疫反應,產生發炎反應。若這種情況發生在肺部,肺內皮細胞死亡及過度發炎反應會造成肺積水及纖維化,使肺部的氧氣無法進入血液,呼吸衰竭而死亡。我們常常聽到的「插管」,其實就是想增加肺中的氧氣壓力,讓氧氣進入病人的血液。但高壓氧氣會產生自由基,刺激肺內纖維細胞產生大量纖維分子,造成肺部僵化,病人痊癒後,有時會產生肺纖維化的後遺症。因此,病人的死亡並非由於病毒殺死太多細胞,而是因為免疫糸統的過度反應造成。

另外,前述所說的內皮細胞功能和氣喘的關係,最近有研究發現,有氣喘的人,呼吸道內皮細胞的性質,很像被病毒感染的內皮細胞對免疫系統發出的求救信號,這個持續的求救信號使免疫系統失去平衡,產生慢性的發炎反應。因此,了解內皮細胞如何調控產生發給免疫系統的信號,不但可以找出阻止或緩和病毒引起的肺炎,而且或許還可找到治療氣喘的方法。

第二線戰役:免疫系統

有些病毒只在內皮細胞繁殖,例如流感病毒及冠狀病毒,它藉由內皮上的液體,把初步繁殖的病毒擴散到其他部位;但有些病毒在內皮細胞的感染只是第一步。病毒成功侵入內皮後,還必須從不同途徑尋找它喜歡感染的身體部位,以便大量繁殖後代。不同病毒入侵的方式不一樣,有的進入血液,有的從淋巴。感染腦的病毒比較特別,因為腦和血管間有一道障礙,病毒無法穿過,比較「聰明」的病毒都是順著神經細胞進入腦內感染,有些病毒則改變這道障礙的穿透性進入腦內。

病毒入侵後,第一個碰到的就是守衛隊──免疫系統,也就是前面提到的兩種免疫系統。若入侵的病毒是以前有過的,身體就會啟動第二種免疫系統對抗。除了抗體之外,人還有各種不同的警察細胞。警察細胞會到處巡邏,從血液到組織,再從淋巴系統回到血液。各種組織也有自己的「駐警」,發生感染時,細胞警察及被感染的細胞會發出警報,要血液中的警衛隊快來幫忙對付入侵的敵軍。血管為了讓血液中的警察細胞大隊趕快進入感染區,會擴張血管(產生發熱的現象)及鬆開血管壁,讓警察細胞從血管跑出去(因液體及細胞流到組織內而產生水腫),進入感染區的警察細胞則開始開槍(其中一種子彈就是自由基),殺死病毒或被病毒感染的組織細胞。這些複雜的動作就是發炎反應。發炎反應的特徵是:紅腫、發熱及疼痛,最早的描述是西元一世紀的羅馬學者賽爾瑟斯(Aulus Cornelius Celsus)。發炎反應太過強烈時,正常組織也會受到傷害,若組織受傷嚴重,器官就無法正常運作,產生疾病。

病毒為了要通過免疫系統這道防線,「想」出千奇百怪的花招。它會以量取勝,或使盡干擾、安撫、偽裝、欺騙、躲藏的伎倆,甚至暗殺的手段。有些病毒會改變容貌、將容貌遮蓋、干擾免疫細胞的功能、改變免疫反應,或降低免疫系統的效率。有的病毒甚至會製造類似荷爾蒙的物質,調控免疫系統。愛滋病毒就是躲避免疫系統的佼佼者。因此,研究如何對付病毒狡猾的手段,是治療的重要課題。

(摘錄自「病毒的故事」第2章)

流感的預防

流感,大都是靠口沫或空氣散播。大的口沫滴(半徑1厘米)大概最多飛行2~3公尺,就會因重力掉下來。小滴的口沫在比較乾燥的地方會快速揮發,不會飛太遠。但若濕度高,則這些含有病毒的口沫會隨著氣流飄浮傳得較遠;更糟糕的是,愈小滴的口沫愈容易吸入肺部(大滴的口沫在鼻腔就被抓住了),造成肺部感染。當然,病毒能感染的範圍,視它能在空氣中活多久而定。流感病毒能感染的範圍很小,大都是靠近距離傳染,除非是用力咳嗽或打噴嚏,口沫大量地加速度送出,打一個噴嚏大概會產生約兩萬個大大小小的水珠,傳染力很高。

要預防流感,除了施打流感疫苗外,還可以從以下幾方面做起:

控制環境條件

天氣熱,水滴揮發比較快,病毒也比較不穩定。在又乾又熱的地方,這種方式的傳播一定更不容易。如果照這個道理推想,減少在醫院內交互感染的方法,應該是升高室內的溫度、用除濕機降低濕度,讓小滴的口沫快速揮發。除濕機還可以蒐集空氣中含有病毒的水滴,用鹼及消毒水殺掉病毒,等於過濾空氣。

大家都害怕空氣傳來的病毒。SARS的冠狀病毒在空氣中能活多久呢?根據18年前的一篇研究報告指出,會讓人感冒的一種冠狀病毒,在攝氏20度及50%相對濕度下,可在空中存活大約67小時;但當濕度降到30%時,則只能活27小時。在低溫、高濕度的情況下,病毒可以活得相當長。

另外一個跟感冒有關的病毒則對濕度很敏感,在低濕度時,病毒很快就沒有活性。這些研究指出,病毒能在空中能活多久,跟環境很有關係,而且每一種病毒都不太一樣。如果能找出病毒最不穩定的環境絛件,對於防止及控制院內感染有很大的幫助。

減少接觸

避免握手及接觸大眾觸摸過的東西,如錢幣、公共場合的扶梯、按鈕等等,並且多洗手。

(摘錄自「病毒的故事」第8章)

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