“披着羊皮的狼”——包膜病毒和非包膜病毒有什么不同?

我们在最近关于新型冠状病毒(新型肺炎)的各种科普当中都会看到这么一个非常形象的专业词汇——“包膜病毒”。顾名思义,我们应该能够大致意会猜到所谓“包膜”多半是指病毒外部围绕的某种保护层。这个快速的直觉揣测大方向是对的,但并不完全准确。实际上这里所谓的“包膜”并非一种简单的铠甲似的保护层,它背后的秘密就像“包膜病毒”的这个名字一样并不那么简单直白。

关于“包膜病毒”羊皮下的“秘密”,以及包膜病毒和非包膜病毒之间的区别,让我们在此文中跟大家逐一揭秘吧。

病毒是一种能够引起严重感染的微观生物。目前,科学家们已经鉴定出5000多种病毒,几乎我们研究过的所有物种,无论植物还是动物还是微生物都有与之相对应的病毒存在,病毒的复杂和丰富度远超我们想象。

它们比细菌小10至100倍,因此大部分病毒用光学显微镜是无法观察到(巨病毒的尺寸甚至可以超过某些细菌,可以用显微镜观察)。与细菌不同,病毒需要利用宿主细胞内的生命机制来进行复制,失去宿主,病毒就如同一堆没有生命的有机物,它们堆在一起甚至可以像某些化合物一样“结晶”,说不定条件得当你还可以把病毒晶体(确切的说是准晶体)做成塑料样的粉末、薄片甚至团块呢——这个事实让人惊讶,某种在体外毫无生命迹象的有机化合物一旦被注入生物体内居然可以造成生命本质的变化,但一堆塑料粉末却没有这种能力。

美国科学家就已经用烟草花叶病毒制造出了开关速度非常快的“病毒晶体管”。研究者通过在长度约30纳米的烟草花叶病毒表面涂上纳米级的金属铂粒子制造出与普通晶体管类似的结构。

它们把自己的遗传信息的载体注入我们的细胞内,然后利用我们的细胞来制造它们的蛋白质和核酸——以我之躯铸彼之魂——自然的造化真是太精妙和诡异了!

管状的烟草花叶病毒

每种病毒都有自己的基因组(以核酸为载体),这些基因组被包裹在被称为衣壳的蛋白质外壳内,这是绝大多数病毒共同的基本结构特征(朊病毒除外,但朊病毒可能并不被归为经典意义上的病毒)。

根据病毒的外部结构,病毒可分为两种类型:

除了结构上的差异外,这两组病毒都还表现出很多其它不同的特征。

包膜病毒与非包膜病毒的区别

包膜病毒的包膜,不是贝壳体表的碳酸钙,不是甲壳动物体表的几丁质,不是哺乳动物体表的角质,也不是细菌表面的肽聚糖,也不是纯粹的蛋白质外壳,而是从宿主的细胞上“偷来的”细胞膜——“羊皮”自然是出在“羊”身上,而非包膜病毒就没有这种“剽窃”的习惯。

细胞膜,又称原生质膜,为细胞结构中分隔细胞内、外不同介质和组成成分的界面。原生质膜普遍由磷脂质双层分子作为基本单位重复而成,即磷脂双分子层,其上镶嵌有各种类型的膜蛋白以及与膜蛋白结合的糖和糖脂。

肽聚糖(murein)是一种由糖和氨基酸组成的聚合物,可在大多数细菌的质膜外形成网状层,从而形成细胞壁。肽聚糖用于构造细菌细胞壁的结构,强化其结构强度,并对抗细胞质的渗透压。

既然是偷来的,自然就由不得它选,偷到什么菜就吃什么菜,偷到什么皮就批什么皮。于是从不同宿主细胞繁殖出来的病毒披的“包膜”就跟病毒“孵化”的宿主细胞种类有关。例如,从肺泡上皮细胞“生产”出来的包膜病毒披的就是肺泡上皮细胞的细胞膜,这些膜的基质由含有胆固醇的磷脂双分子层构成,但还嵌了一些肺泡上皮细胞膜上特有的蛋白质,这些蛋白质可能是肺泡上皮细胞表面的受体蛋白质分子或者网格骨架蛋白质。

细胞膜上的双层磷脂结构以及穿膜的蛋白

病毒披上这么一张皮可就不一样了,由于免疫系统是依赖于细胞膜上的蛋白质来识别“敌我”的,披了“羊皮”的病毒很可能就会被疏忽的免疫系统识别为“己方”(这有点像聊斋志异“画皮”故事中的情节),从而躲过诸多重要的免疫关卡。

看来“包膜”的确是保护膜,但不像盾或者铠甲,它是一种易容术或者伪装术,虽然的确具有保护的作用,但走的是“软核”套路,而不是硬碰硬的“硬核”套路。

因此,从小肠上皮细胞生产出来的包膜病毒跟从肺泡上皮细胞生产出来的包膜病毒外观还是有点不一样的。这些偷来的包膜,虽然不是病毒自己的,但俨然成为了包膜病毒最重要的特征之一。

包膜让包膜病毒可以伪装潜入我们的身体,因此通常包膜病毒的感染较为隐蔽,免疫系统不容易快速强烈地对病毒本身发起攻击,往往要等到免疫系统发现“大事不妙”的时候——大量细胞被病毒破坏,细胞内容物流得到处都是,这才恍然大悟过来猜想有“毒”作乱,这才大张旗鼓地狂喊“杀毒”。

可这么一喊——坏了!免疫系统里面的各种细胞“一呼百应”,蜂拥而至在组织器官里面杀声一片,宁可错杀三千不可错过一个,到处煽风点火,城门失火殃及池鱼,在细胞因子的风暴当中(强烈的炎症),正常细胞集体自杀的一幕幕接连上演,导致组织器官的原有功能被破坏。如果这个情况出现在肺部,就会形成肺炎,肺泡在强烈炎症破坏下逐渐受损,无法再担当氧气和二氧化碳的交换的原有功能,大量肺泡坏死造成的结果就是身体缺氧——这才是新型冠状病毒致命的根本原因;如果炎症风暴出现在肾脏或者心脏则会造成肾脏细胞或者心肌细胞的坏死,导致相应的器官衰竭。

细胞因子风暴造成各种脏器损伤是病情恶化的主要原因

这里我们小结一下病毒危害健康的基本机制:

病毒的这种特征与细菌不同,例如,革兰氏阳性细菌能够产生外毒素,对宿主造成毒性作用;而革兰氏阴性细菌细胞膜上的内毒素在细菌裂解后往往会带来毒性反应,给人体带来不适,诸如引起发热、微循环障碍、内毒素休克及播散性血管内凝血等等。因此病毒的“主观恶毒”似乎比细菌要少一些,但这并不妨碍病毒成为威胁我们的健康的重要敌人,因为它们更多地利用了我们自己的生理系统来伤害我们自己的健康。

只有极其个别的特殊病毒,诸如埃博拉病毒可以产生毒素。

埃博拉病毒基因组会大量生产一种称为Delta肽的蛋白质,该蛋白质会附着在宿主细胞膜上并使它们更具渗透性。它对细胞膜具有的这种作用,在一些研究中描述为埃博拉毒素。这可能是埃博拉病毒致死率高的原因之一。

免疫反应的三个阶段

请注意,ACE2本身只是种酶,即血管经张素转化酶2型(与1型的功能相对,具有反向调节血管紧张素的功能),被病毒利用之后才被称为受体的。它是病毒的受体,但是我们身体细胞的一种常见的酶(是那个被病毒利用的“己方好人”)。

因此,有了突刺这样不得不露的马脚,包膜病毒终究还是可以被细心的免疫系统发现,最终从我们的身体里面清除干净之后,我们才能够完全康复。

典型的包膜病毒:流感病毒的外形和结构

由于包膜病毒表面的脂质包膜容易被诸如溶剂、脱脂剂、强碱等物质洗脱,从而使病毒灭活(丧失与宿主细胞膜结合的能力),因此溶剂如二甲基亚砜、酒精,脱脂剂如各种表面活性剂、强碱如碳酸钠、柠檬酸钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠(餐具洗洁净、洗发水的功能成分)都可以有效地灭活包膜病毒。日常生活中最常见的就是肥皂溶液,是处理狂犬咬伤伤口可用的消毒剂(不仅仅是冲洗作用),因为狂犬病毒也是一种包膜病毒。

非包膜病毒

非包膜病毒:诺如病毒、轮状病毒、脊髓灰质炎病毒

包膜病毒

包膜病毒:带状疱疹病毒、单纯跑正病毒、埃博拉病毒

新型冠状病毒作为包膜病毒对环境条件敏感,但在我们体内会容易逃脱免疫系统检测,并激发免疫系统的炎症反应损害我们的身体健康。在了解了包膜病毒的种种特点之后,我们可以对逐渐升高的气温将能遏制病毒的传染力而感到乐观。但同时也不能放松警惕,因为披着羊皮的包膜病毒伪装性强,“除恶”更需要“务尽”。在日常消毒的时候也可以针对包膜病毒的特征来防护,不用过于恐慌把自己搞成强迫症。

THE END
1.微生物检验技术(师)模拟试题(2024/11/16)考试试题【单选题】包膜病毒结构组成名称是( )。 A. 核酸+衣壳 B. 核心+衣壳+包膜 C. 核心+衣壳+刺突 D. 核心+衣壳 E. 核酸+蛋白质 点击查看答案 【单选题】普通的 TaqDNA 多聚酶与高保真 TaqDNA 多聚酶相比, 其主要区别在于( )。 A. 前者不耐热, 后者耐热 B. 前者反应所需时间长, 后者反应时间短 C. ...https://www.netkao.com/wsws/Artle/20241116/246580816759.html
2.立山卫生系统招聘2021年考试试题及答案解析下载版26:脂质体的主要特点不包括单项选择题 A、工艺简单易行B、缓释作用C、在靶区具有滞留性D、提高药物稳定性E、降低药物毒性27:在抗原抗体反应中,下述哪项错误( )。单项选择题 A、抗原抗体特异性结合B、抗原抗体结合稳定、不可逆C、抗原抗体按一定比例结合D、反应受酸碱度影响...http://www.sdsgwy.com/article/html/6827159.html
3.下列不属于计算机病毒特征的是()A.隐蔽性B.传染性C.复制性D.可读...1.下列关于计算机病毒的叙述中,正确的是( ) A.计算机病毒不具有传播性、定时性、破坏性和潜伏性 B.使用损坏的计算机或发霉的软盘可能使计算机感染病毒 C.计算机病毒是人为编制的一种程序 D.计算机病毒可以通过人体等传播、扩散 发布:2024/11/23 5:0:1组卷:0引用:1难度:0.6 解析 2.计算机病毒主要是造成( )的...https://www.jyeoo.com/shiti/12103f7f-15bd-150a-a5ff-06d39981f425
4.病原生物与免疫学复习题+参考答案20241122.docx下列属于G-菌的是()A、链球菌B、金葡菌C、肺炎球菌D、白喉杆菌E、大肠杆菌正确答案:E55.关于胸腺依赖性抗原说法正确的是()A、既能引起体液免疫,也能引起细胞免疫B、只引起细胞免疫,不引起体液免疫C、不会刺激机体产生IgGD、没有APC参与E、以上都不是正确答案:A56.抗流感病毒再感染的主要免疫因素是A、神经...https://www.renrendoc.com/paper/362442951.html
5.医学微生物练习题2、真核细胞型微生物的特点不包括(0.5分) A.都是单细胞生物 B.有典型细胞核 C.细胞质中细胞器完整 D.可在人工配制的培养基上生长繁殖 E.有细胞的基本结构 正确答案:A我的答案:A 3、下列不是所有微生物共同特征的是(0.5分) A.个体微小 B.分布广泛 ...https://www.360doc.cn/document/79779524_1038141135.html
6.国家开放大学电大《医学免疫学与微生物学》形考任务答案电大之家1. 胸腺依赖性抗原的特点为( )。 A. 仅T细胞对其发生反应 B. 在胸腺中产生的 C. 该抗原仅存在于T细胞上 D. 只有在T细胞辅助下才能刺激B细胞激活并产生抗体 E. 对此抗原不发生体液免疫反应 1. NK细胞所不具备的生物学功能有( )。 A. 通过Fas/FasL途径杀伤病毒感染的靶细胞 ...https://www.diandahome.com/753.html
7.2019临床执业医师《医学微生物学》经典练习题(2)执业医师考试D. 包膜的折叠形式 E. 刺突的空间排列 21.病毒复制方式是 A. 二分裂 B. 原体、始体 C. 孢子、菌丝 D. 自我复制 E. 有丝分裂 22.关于理化因素对病毒的影响,下列哪项的正确的 A. 脂溶剂灭活所有病毒 B. 紫外线对病毒影响不大 C. 包膜病毒比无包膜病毒耐热 ...https://www.exam8.com/yixue/yishi/linchuang/moniti/201908/4503274.html
8.2014年主治医师内科模拟试题(2)C、病毒逃逸机体免疫攻击D、机体抗HCV特异性免疫功能相对低下 E、病毒基因组中编码包膜糖蛋白E2易发生变异 11、病毒性肝炎的临床类型,不包括E A、急性肝炎B、慢性肝炎C、重型肝炎 D、淤胆型肝炎E、药物性肝损害 12、丙肝的临床表现特点,没有A A、常发生重型肝炎B、肝炎症状相对较轻C、慢性丙肝为常见 ...https://peixun.iiyi.com/news/show/15/102576.html
1.微生物学实验题(通用6篇)C.能和宿上细胞膜融合,利于病毒穿入 D.能保护病毒 E.除去包膜后病毒仍可保持感染性 10.对病毒特性的错误叙述是:___.A.以复制方式繁殖 B.测量单位是微米 C.只含一种核酸(DNA或RNA) D.是专性细胞内寄生物 E.对抗生素不敏感 11.包膜病毒体不能引起感染的部位是:___.A.呼吸道 B.消化道 C.泌尿生殖...https://www.360wenmi.com/f/filexlqn0lzy.html
2.2023执业医师《医学微生物学》备考:病毒的基本性状根据壳粒的排列不同,病毒衣壳有下列几种对称类型:螺旋对称型;20面体立体对称型和复合对称型。 包膜是病毒在成熟的过程中以出芽方式向宿主细胞外释放时获得的,故含有宿主细胞膜、或核膜的化学成分。有些包膜表面有蛋白质性质的钉状突起,称为包膜子粒或刺突。 https://www.oh100.com/kaoshi/yishi/tiku/312307.html
3.公卫执业医师:医学微生物学必看题库知识点(强化练习)A.电镜下可见3种颗粒形态 B.完整病毒称为Dane颗粒 C.对理化因素抵抗力很强 D.主要经血液或注射传播 E.有包膜RNA病毒点击查看答案52、单项选择题 流行性斑疹伤寒的传播媒介是() A.蜱 B.虱 C.蚊 D.蚤 E.螨点击查看答案53、单项选择题 一名未接种过卡介苗的健康中年人,做结核菌素试验是阳性,下列哪项解释不...http://wap.91exam.org/exam/87-3416/3416249.html
4.生理病理解剖学专升本考试试卷21.有关肺癌的描述下列哪项是错误的( ) A.鳞癌多为中央型 B.腺癌多为周围型 C.燕麦细胞癌恶性程度高 D.腺癌和鳞癌不可能同时出现 22.支原体性肺炎和病毒性肺炎的共同特点是( ) A.病变主要发生在肺间质 B.上皮细胞增生融合成巨细胞 C.中性粒细胞浸润 D.肺泡表面容易形成透明膜 ...https://www.ruiwen.com/kaoshishiti/8345582.html
5.自考大专05747临床医学总论复习资料复习资料纠正缺水后,排钾量会有所增加,血钾浓度会因细胞外液的增加而被稀释降低,造成低钾血症。 钠平衡调节:多吃多排,少吃少排,不吃不排 肾排钾特点:多吃多排,少吃少排,不吃也排 (二)低渗性缺水(慢性缺水或继发性缺水) 水钠同失;缺水少于缺钠;血清钠低于正常;细胞外液低渗;细胞水肿;细胞外脱水。 http://whylxy.mdgs-edu.com/fxzl/1961.html
6.2021公卫执业医师模拟试卷(二)第一单元A1型题51【答案解析】 病毒是一种体积微小(可以通过滤菌器),结构简单,只含有一种类型的核酸(DNA或RNA),必须寄生在活的和敏感的细胞内,以复制的方式进行增殖的非细胞型微生物。 59.下列检测病毒感染的方法中,不是检查病毒抗体的试验方法是 A. 直接免疫荧光 https://www.med66.com/gongweiyishi/fudaopeixun/qi2107168259.shtml
7.2017公卫执业医师考试《医学微生物学》巩固题(附答案)C、病毒型别多 D、病毒突变引起抗原性改变 E、HIV的敏感细胞特殊 29、关于朊粒描述正确的是( ) A、非传染性蛋白粒子 B、对加热、电离辐射和紫外线的抵抗力不强 C、PrPC和PrPSC均具有致病性 D、是一种典型的DNA病毒 E、是一种蛋白酶抗性蛋白 30、下列哪项不符合真菌特性( ) ...https://www.yjbys.com/edu/gongweizhiyeyishi/247136.html
8.昆明理工大学考研628西医综合真题回顾!2021A卷34.PKA所磷酸化的氨基酸主要是 A.丝氨酸-苏氨酸 B.组氨酸-甘氨酸 C.酪氨酸-甘氨酸 D.甘氨酸-丝氨酸 35.关于原癌基因特点的叙述,下列哪项是错误的 A.存在于正常真核生物基因组中 B.基因序列高度保守 C.起作用通过表达产物来实现 D.所有原癌基因都具有致癌性 ...https://www.gaodun.com/kaoyan/1557464.html
9.2022年湖北专升本病理学模拟试题普通专升本A.一定患有乙脑 B.该人不可能患病 C.该人可能患有乙脑,也可能不患有 D.该人不具有任何患病症状 E.以上说法都不对 病理学模拟试题及答案 病理学模拟试题(二) [A1型题] 1.流行性乙型脑炎病变最轻的部位是 A.脊髓 B.延脑 C.小脑 D.基底核 E.大脑皮质 2.肾病综合征不具有下列哪项特点 A.血尿 B.蛋...https://www.educity.cn/zhuanjieben/330177.html