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专家谈疫情系列问答:新型冠状病毒可以二次感染吗?
问题:新型冠状病毒可以二次感染吗?
回答专家:黄波,中国医学科学院基础医学研究所副所长、免疫学系常务副主任,中国医学科学院北京协和医学院协和学者特聘教授、博士生导师,中国免疫学会副理事长。
武汉新型冠状病毒(2019-nCoV)以其超强的人传染人的传播方式,致使成千上万的民众被感染而接受治疗。随着时间的推移,越来越多的患者经治疗而痊愈出院。由于病毒传播还在蔓延,这些治愈的患者有可能再次接触到病毒,那么他们会发生二次感染吗?答案是一般不会出现二次感染,这主要是由机体的免疫系统的本质以及病毒变异的部位所决定。
人类免疫系统由固有免疫系统和获得性免疫系统两大部分组成。在生命进化历程中,固有免疫系统首先出现在非常低等的生命体中,而获得性免疫则仅存在于脊椎动物中。固有免疫反应迅速,但缺乏特异性,获得性免疫是在固有免疫不能控制的情况下,才被启动,但高度精准特异。当病毒入侵机体(如冠状病毒侵犯呼吸道黏膜),固有免疫系统中的巨噬细胞迅速吞噬入侵的病毒,而自然杀伤细胞攻击病毒感染的组织细胞,如果固有免疫防线没有被病毒攻破,免疫反应到此为止,病毒也被控制住了。反之,如果固有免疫不能够控制局面,获得性免疫必须启动。获得性免疫是由T细胞和B细胞所介导,这两类细胞通常定居在机体的淋巴结和脾脏。血液中的病毒通过血液循环进入脾脏,主要激活B细胞,产生抗体;而侵犯组织的病毒会遭遇组织中的树突状细胞(一类重要的固有免疫细胞),树突状细胞摄取病毒成分后,经过组织部位的淋巴管而进入淋巴结,主要激活T细胞。除了树突状细胞,病毒颗粒本身也可以通过淋巴管进入淋巴结,启动对B细胞的激活。
对于新型冠状病毒之类的感染,体内T细胞和B细胞一旦激活,其消灭病毒的能力极其强大,并且两者显示出完美的协同作用。B细胞活化后转变成浆细胞,浆细胞大量释放能够识别病毒的抗体,抗体立刻进入血液和组织间液,通过结合病毒,阻断其感染周围的细胞,同时增强吞噬细胞对病毒的吞噬。抗体的作用广泛、迅速且强大,但是抗体不能够进入到细胞内,对已进入到细胞内的病毒,抗体是无能为力的。然而,病毒在细胞内能够扩增出数量众多的新病毒颗粒,一旦释放出来,有可能使得局部抗体的量相对不足,乃至部分病毒颗粒能够躲过抗体的阻断,而去感染周围的正常细胞。因此,抗体所做的一切在于阻止病毒进入细胞内。其实,病毒如果不进入细胞内,其对机体不会造成损伤,并且细胞外的病毒,时间一长会自动衰变、分解。因此,消灭躲藏在细胞里面的病毒才是机体或者说是免疫系统面对的最大挑战,而这个艰巨的任务是由T细胞来完成的。与B细胞释放抗体不同,T细胞一旦激活(武装起来)即离开淋巴结,进入病毒所在部位(奔赴战场),在该部位识别病毒感染和未被感染的细胞(区分敌我),进而选择性杀伤病毒感染的细胞(消灭敌人)。结局是,感染细胞在死亡过程中,其胞内的病毒也一同被消灭了。
T细胞和B细胞清除完体内的病毒,后续会发生什么?要想回答这样的问题,我们需要弄清楚T细胞和B细胞最初发生过什么。在淋巴结和脾脏,尽管T细胞和B细胞数量很多,但是能够真正识别病毒的T细胞和B细胞(免疫学称之为病毒特异性T细胞或B细胞)的数量却极少。为了应对凶险的病毒入侵,这些数量极少的特异性T、B细胞在激活时,要进行数量扩增,这种扩增是非常庞大的,如一个特异性T细胞完全激活,可以扩增出10万个相同的T细胞(免疫学称之为效应性T细胞)。当效应性T细胞和B细胞完成任务将病毒清除后,95%以上的效应性T、B细胞会迅速死去,不到5%的细胞能够逃过死亡的命运,在机体内存活几年、几十年乃至终身,这些细胞称之为记忆性T细胞或者记忆性B细胞。记忆是机体免疫系统最为核心的特质,是人类战胜各种传染性疾病的法宝。通俗地讲,免疫记忆是指T、B细胞第一次见到病毒后,多少年以后再次遇见该病毒,仍能够一眼认出。尽管我们对免疫记忆形成的过程还不十分清楚,但已经知道,记忆反应(再次接触到病毒T、B细胞的反应)的速度如同固有免疫反应一样迅速,从而将再次入侵的病毒迅猛地控制住。
不管目前武汉新型冠状病毒的疫情多么严重,越来越多的被感染者将会从疾病的状态恢复到正常健康的状态。由于目前缺乏特异性抗病毒的药物干预,这种恢复基本上完全依赖于机体的免疫细胞,特别是激活的效应性T细胞和B细胞,而一旦将病毒控制住,这些活化的T、B细胞绝大多数将会进入死亡程序,仅有极少部分存活下来,转变为记忆性T、B细胞,保护机体避免二次感染。有趣的是,抗病毒的抗体在血液中存在时间可以从几周到几年不等,这是B细胞的变化所导致的。B细胞本身不生产抗体,但是B细胞活化后可转变为浆细胞,抗体就是由浆细胞所生产。浆细胞通常存在于淋巴结、脾脏等部位,但是B细胞在转变过程中,还可以转化出一类数量较少的长寿命浆细胞,它们定居于骨髓,持续地分泌抗体,这是抗病毒的抗体在血液中较长时间存在的根本原因。
机体针对新型冠状病毒感染,一旦免疫记忆形成,记忆性T、B细胞在体内长期存在,时刻监视最初感染机体的冠状病毒再次入侵,防止二次感染。那么,在目前疫情严峻形势下,已感染的患者痊愈后,是否绝对不会发生二次感染?由于病毒会变异,二次感染有可能发生,但概率会非常低下。新型冠状病毒的遗传物质是RNA(由4种核苷酸线性排列聚合成的一种大分子物质),其在人群中传播,依赖于RNA在细胞内复制(以RNA作为模板产生出与其一模一样的一个新的RNA过程),然而RNA复制却不是绝对完美,有低概率的个别核苷酸排列顺序出现差错,此即为病毒变异。病毒变异产生四种结局:(1)变异部位与记忆性T、B细胞识别的部位不同,病毒依然受抗体和T细胞攻击,无二次感染;(2)变异的部位发生在抗体识别的部位,抗体无效但T细胞监视存在,无二次感染;(3)变异的部位发生在T细胞识别的部位,T细胞无效但抗体有效,无二次感染;(4)变异的部位同时包括了抗体识别的部位以及T细胞识别的部位,抗体和T细胞均无效,先前感染过的个体接触此变异的病毒可发生二次感染。
总之,由于出现上述第四种情形的概率甚低,因此,对于被武汉新型冠状病毒感染的患者,其痊愈(能够痊愈说明机体免疫系统是正常的)后,再次接触到病毒,通常不会发生二次感染。另外,这些患者在痊愈时,其体内的病毒应基本上已被抗体和T细胞清除干净,此时痊愈者本身的传染性风险大大降低,其出院后理应无需14天的隔离。如果心理难以接受,患者出院后可以隔离2-3天,进一步确保患者无传染性。
点击数:440   录入时间:2020-2-5   【打印此页】 【返回】
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