新冠病毒是如何分重症和輕症?先天免疫系統是關鍵!

一個人感染了愛滋病毒,早晚有一天會發展成愛滋病,不治療的話肯定得死,幾乎沒有例外,所以抗愛滋的重點是防感染。

但是,一個人感染了新冠病毒,大概率是輕症甚至無症狀,即使發展成重症,也有很大可能會被治愈。

所以,抗擊新冠的核心應該是研究這種病毒到底是如何殺人的,以期減少重症率和死亡率。

說到毒理學,新冠病毒有個很特殊的地方,那就是不同的感染者會有完全不同的反應。

有的人需要吸氧,有的人卻只咳嗽幾天就好了,甚至還有很多完全無症狀的感染者。要想了解新冠病毒的殺人過程,首先必須搞清楚到底是什麼原因導致了重症的發生。

先天免疫系統如何對抗新冠病毒

不久前,來自意大利和德國的3位醫生通過對中國、意大利和德國的數百例新冠病例所做的分析,得出結論說新冠病毒輕症轉重症的轉折點就是肺炎的出現

而要想避免走到這一步,先天免疫系統的反應速度和強度是關鍵。

具體來說,絕大多數通過呼吸道傳染的病毒都會首先入侵上呼吸道。

此時最先投入戰鬥的是先天免疫系統(Innate Immunity),其成員包括“甘露糖結合凝集素”(MBL)等廣譜抗病毒大分子、干擾素等細胞因子、自然殺手細胞(Natural Killer Cells )等免疫細胞群落,以及大量非特異性抗體(IgA和IgM)等等。

如果這第一道防線足夠強大,病毒很快就被殺光了,感染者很可能連一點異樣的感覺都沒有,這就是無症狀感染。

如果這道防線沒有那麼強,但仍然強大到足以把病毒擋住,不讓它們入侵到肺泡裡,那麼感染者就會表現為輕症,其症狀主要包括咳嗽、喉嚨痛、肌肉酸疼和發燒等。

通常情況下,如果感染者能維持輕症狀態超過10天,人體的第二道防線,也就是獲得性免疫系統(Adaptive Immunity)就會被動員起來。

這套免疫系統主要包括特異性抗體IgG,以及專門攻擊病毒的T細胞等,戰鬥力極其強大。

對於大部分正常人來說,獲得性免疫系統的威力都差不多,區別主要在第一道防線,也就是先天免疫的強度上。

哪些人群最高危?

已知兒童和青少年的IgM強度水平和多樣性都要比中老年人好很多,女性的IgM也要比男性強一些,這就是為什麼新冠病毒更容易擊垮老年男人的主要原因。

科學家們甚至發現,A血型的人病情往往要更重一些,O型血的人症狀則普遍較輕,原因也是和不同血型影響了IgM的強度有關。

有兩個群組值得單獨拎出來說一說,這就是職業運動員和醫生。

前者經常需要進行大運動量訓練,深呼吸的次數和強度都要比普通人多很多。

此時人體的呼吸道往往會變冷變乾,病毒更容易突破呼吸道表面黏膜和纖毛細胞構成的物理屏障,深入到肺泡之中,這就是為什麼新冠疫情早期有很多職業運動員中招,而且病情往往較重的原因。

醫生群組同樣是新冠疫情的重災區,原因則是因為他們往往在感染早期就接觸到大量病毒,先天免疫系統來不及將它們清除出去,於是勝負的天平偏向了病毒一方,使得病情突破了轉折點,進入了下一個階段。

為甚麼不同國家死亡率差異那麼大?

最近還有兩項新的研究表明,體內缺乏維生素D的感染者也更容易轉入下一個階段,原因也和先天免疫系統的缺陷有關係。

這兩項新研究的最初目的在於解釋為什麼不同國家新冠感染者的死亡率差異那麼大,這事背後的原因至今撲朔迷離。

曾經有人認為,這個差異和不同國家的醫療水平有關,但死亡率很高的意大利北部恰恰是全歐洲醫療水平最高的地區之一,這個解釋說不通。

也有人認為這事和不同國家的年齡結構有關,但即使按照不同年齡段分別統計,各國的死亡率差異也極大。

還有人認為這事和不同國家的核酸檢測普及程度有關係,但通過對檢測政策和檢測範圍差不多的若干國家進行橫向對比,發現它們的新冠死亡率仍然有很大差別。

維生素D

來自美國西北大學(Northwestern University)的一群科學家調查了來自中韓意法德英美等10個國家的新冠死亡病人,發現維生素D極度缺乏的新冠患者的死亡率遠高於維生素D水平正常的對照組,兩者的死亡率最多時可以相差一倍左右。[相關文章]

與此同時,來自愛爾蘭都柏林三一學院(Trinity College Dublin)和英國利物浦大學(University of Liverpool)等研究機構的一群科學家研究了歐洲各國新冠死亡率和維生素D之間的關係,發現了同樣的趨勢。

維生素D除了來自飲食之外,還可以通過曬太陽來補充,所以像瑞典、芬蘭和挪威等北歐國家的居民似乎應該最缺。

但研究人員發現,由於北歐國家多年來一直非常重視維生素D缺乏的問題,在食品中強制添加維生素D,導致北歐人體內的維生素D水平反而很高。

相比之下,南歐人自以為陽光充足,但因為生活習慣的改變,他們已經不像前輩們那樣花很多時間呆在戶外了,結果意大利和西班牙反而成了全歐洲維生素D水平較低的兩個國家,它們的新冠死亡率也是最高的。

眾所周知,維生素D是人體必需的重要維生素,尤其對骨骼的生長和發育至關重要,但為什麼它竟然和新冠的死亡率扯上關係了呢?原來,維生素D早就被證明能夠加強先天免疫系統的活性,同時又能適當降低獲得性免疫系統的活躍程度,防止發生細胞因子風暴(Cytokine Storm)。

換句話說,維生素D能夠加強人體的第一道防線,避免感染轉入下一個階段,同時又能保證第二道防線不會失控,後者才是新冠病毒殺人的原因。

原來,當病毒侵入病人肺部深處之後,人體便會啟動第二道防線,也就是獲得性免疫系統進行防禦。這套系統一旦失控,強烈的免疫炎症反應會產生大量粘液,浸潤了呼吸道,導致病人呼吸困難,最終引發呼吸窘迫綜合徵(ARDS),直至死亡。

死亡原因

既然如此,如果醫生們想辦法清理病人的呼吸道,同時通過呼吸機來幫助病人呼吸,是不是就能避免死亡了呢?答案是未必,原因就在於新冠病毒還有很多更厲害的殺招。

心血管系統

在大多數人的認知裡,新冠是一種呼吸道傳染病,病人大都死於肺炎引起的呼吸衰竭。

但是,新的研究顯示,大約三分之一新冠受害者的死因是心血管系統出了毛病。

這不僅包括心肌受損引起的心臟病,還包括血管堵塞導致的高血壓、中風和冠心病等等,這一點可以解釋為什麼糖尿病和高血壓患者更容易中招。

值得注意的是,很多新冠病人的手指和腳趾會發生腫脹,嚴重者甚至會造成局部組織壞死,個中原因也是新冠病毒導致的局部貧血。

甚至有人認為,新冠患者之所以會缺氧,原因也不一定就是肺泡受損,而可能是與肺泡相連接的毛細血管被堵住了,所以呼吸機不一定管用。比起呼吸機來,也許醫院更需要準備的是腎透析機,因為有研究顯示,四分之一的新冠住院患者出現了腎衰竭。另一項研究發現大約一半的新冠住院患者尿液中出現了蛋白質甚至血液,說明病人的腎臟受到了嚴重損傷。

更要命的是,新冠病毒似乎還具備了突破血腦屏障,從而感染中樞神經系統的能力。

有一定比例的新冠患者出現了癲癇和中風等症狀,嚴重者甚至失去了知覺。

有研究者猜測,也許這就是為什麼一些新冠患者明明血氧含量已經降到很低的水平了,卻沒有出現大口吸氣的情況,因為他們的腦幹受損,感覺不到自己已經缺氧了。

那麼,新冠病毒到底是如何進入大腦的呢?

有人認為它們先是感染了鼻腔,然後從這裡進入了嗅球(Olfactory Bulb),後者可以直通大腦,病毒就是通過這條路徑入侵腦組織的。另外,嗅球負責處理嗅覺信號,也許這就是為什麼一部分新冠患者會失去嗅覺的原因。

除了上述這些至關重要的人體組織和器官之外,新冠病毒似乎還具備了入侵眼睛、肝臟和下消化系統的能力,這就是為什麼相當一部分新冠患者會出現腹瀉等症狀。

新冠病毒為什麼會攻擊這些肺部之外的器官和組織呢?

答案應該不難理解。

這種病毒入侵細胞的鑰匙是一種名為血管緊張素轉化酶2(ACE2)的細胞表面受體,這種受體的正常功能是調節血壓,因此很多人體組織和器官的細胞表面都有ACE2 ,於是它們都有可能成為新冠病毒入侵的門戶。

換句話說,呼吸道雖然是新冠戰役的第一戰場,但這種病毒具備了很強的擴散能力,很容易演變成為一種全身性疾病,這就是新冠病毒殺傷力的真正來源。

寫到這裡必須指出,上述觀點大都來自論文預印本,尚未經過同行評議。

新冠疫情發展太快,很多論文來不及評議就在論文預印本網站上發表了。這麼做可以加快研究速度,便於我們盡快了解新冠病毒的特徵,對於抗疫是有好處的。但是這麼做也會導致論文質量良莠不齊,引用的時候必須格外小心。

話雖如此,本文介紹的研究進展已經獲得了多家研究機構的認可,其結論還是比較可靠的,值得大家參考。

文章撰寫日期:2020年07月15日

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