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民國 92 年 5 月 9 日 前言 一則新聞
我是一個程式設計師,雖然大部分的情況下,我應該不會接觸到 SARS 的病患,但是當我看到這則新聞的時候,心裡裡面還是覺得很不好受!!為什麼要排擠這些病患與護理人員呢?我心裡這麼樣的問?我想大概是大眾對於 SARS 對於病毒不瞭解的緣故!?所以才會因為不瞭解,而造成許多不必要的恐慌,也讓無辜的人遭受許多不平的待遇。因此,我在工作忙碌之餘,抽出許多時間,收集資料,並且 整理此文,希望這篇文章對大眾有所幫助 ............ 何謂病毒
早在俄國生物學家伊凡諾夫斯基(Dimitri Ivanowsky)1892年研究煙草鑲嵌病毒時,驚訝的發現一種比細菌還微小的致病原;由於其能通過細菌無法通過的濾器,而被稱為濾過性病毒,後來簡稱為病毒。1935年,史坦力(W. M. Stanley)發現病毒與細菌有顯著的不同,它們是非細胞的構造。 病毒比細菌微小,必須用電子顯微鏡才能觀察得到如右圖所示。平均而言,細菌的大小比濾過性病毒大一千倍,結構也比病毒複雜許多。細菌有完整的細胞結構,但病毒只有遺傳物質(DNA 或 RNA)和簡單的包膜,稱不上是完整的細胞。病毒必須寄生在生物體內,一旦離開寄主,便毫無生命現象,且其構造非常簡單,尚不能稱之為細胞。生物學家認為它是介於生物和無生物之間的物體,因此不屬於近代生物分類五界中的任何一界。 但是病毒一旦進入生物體內,便可以繁延與複製,並進一步的造宿主的發病與死亡,為什麼會這樣子呢?為探究其原因,我們需要去瞭解一下病毒的結構與分類。 病毒的構造 病毒的構造包括外殼的蛋白質和中心的核酸兩部分。病毒的蛋白質外殼為顆粒狀蛋白質構成;核酸則為DNA或RNA。病毒顆粒的大小、形狀,會隨種類不同而有很大的差異。病毒依其形狀和構造約可分成四類:
若以感染對象作分類
病毒的繁殖與傳播 病毒因缺乏代謝作用所需的酵素,在宿主體外時,無法表現各種生命現象,必須在宿主的細胞內才能繁殖;所以病毒必須以活細胞或活體培養,屬於絕對寄生物。病毒種類繁多,依其寄生的宿主不同,大體分為細菌病毒(又稱為噬菌體)、植物病毒和動物病毒三大類。病毒各有一定的宿主範圍,對感染的宿主具有專一性,每種病毒只能感染一種或少數親緣較接近的生物種類,例如煙草鑲嵌病毒只能寄生於煙草;狂犬病毒僅能感染哺乳動物。 病毒在繁殖過程中,皆須先感染再進入宿主細胞內,分別進行遺傳物質核酸的複製與蛋白質外殼的製造,外殼包裹核酸後,再組合成病毒顆粒。複製產生的子代,必須離開宿主細胞,才能感染另一個活細胞,繼續繁殖下去。以嗜菌體的生活史為例,病毒的繁殖過程可分為五個階段
病毒在宿主細胞內增殖後,依病毒種類的不同,對宿主細胞有不同程度的表現。有些病毒顆粒在增殖後,會充滿整個宿主細胞,而造成細胞的死亡與瓦解;有些病毒在增殖過程中,病毒顆粒在細胞膜上進行組合,以出芽方式釋出病毒顆粒而脫離細胞,並沒有造成宿主細胞的溶解,例如愛滋病病毒;有些病毒感染宿主細胞後,會將其核酸送至宿主的細胞核中,與宿主的染色體結合而形成共存,當宿主細胞進行繁殖時,病毒的核酸亦隨同增殖,稱為潛溶現象。 病毒缺乏運動的能力,不能主動傳播,感染宿主的過程會隨著病毒種類不同而有差異。因動物的皮膚對病毒的侵入有保護的作用,故動物病毒通常經由口腔、鼻腔及消化道等的黏膜,或經由傷口、輸血及蚊蟲等而感染。植物體的外表有表皮組織保護,且具有細胞壁,病毒無法直接感染,故植物病毒可經由植物體的傷口,例如葉部摩擦、昆蟲啃食、人為傷害等,而傳播到健康植株。細菌病毒增殖後,通常會造成細胞的解體,釋出來的噬菌體再碰撞到其他細菌表面,會附著在細菌的細胞壁上,並將核酸注入細菌體內,進行下一次的繁殖。 甚麼是 DNA DNA 為去氧核糖核酸,遺傳的分子結構基礎。是構成基因的物質,也是一種核酸。核酸為在細胞核中發現的酸性物質,因而得名。DNA分子由「去氧核糖(deoxyribose)、磷酸、鹽基(base)組成的核酸單位」長長相連成2股,以同一個軸為中心捲成螺旋狀形成『雙螺旋構造』。糖與磷酸形成外側的鏈(chain)部份,鹽基則朝向內側。遺傳訊息(基因)便是由鹼基對的順序所決定。DNA 是存在於所有生物(含動植物)細胞之染色體上的雙股螺旋狀遺傳因子。此遺傳因子之表現在任一生物個體均不完全相同,但基本上仍延續某部份遺傳特性。 甚麼是 RNA RNA 核糖核酸 (ribonucleicacid) RNA 的構造和 DNA 類似,同樣具有五碳糖、含氮鹽基及磷酸根,但是五碳糖上的第二個碳接的是-OH基,由於多了這個-OH基,所以結構變大,無法穩定的形成雙螺旋,是以單股的形式存在,但有些區域也會配對形成髮夾(hairpinloops) 樣子的二級結構,且沒有雙螺旋結構上的限制,也會形成各種不同的三級結構。另外其含氮鹽基也和 DNA 不同,RNA 沒有 T (thymine) 但有 U (uracil),所以是 A-U 配對 C-G 配對。 關於 SARS 的描述
SARS(Severe Acute Respiratory Syndrome)是世界衛生組織(WHO)於三月十五日新公布的名稱,是一種急性的呼吸系統感染,中譯為『嚴重急性呼吸道症候群』。在先前它的名稱是『非典型肺炎』。是一種病毒性肺炎,病毒感染超過下段呼吸道而到達肺葉。 症狀包括發燒,乾咳,呼吸困難,頭痛和乏氧。實驗室檢查可見白血球降低和轉氨?升高。肺葉損傷而致的呼吸衰竭是致死原因。 肺炎指的是肺組織的發炎,可由多種病原體引起。一般常見的肺炎-“典型”的肺炎-多為細菌感染所引起,最常見如肺炎雙球菌。『非典型肺炎』則特指由由『病毒』或某些特殊的細菌(黴漿菌、肺炎披衣菌、鸚鵡熱披衣菌、退伍軍人菌)所引起的肺炎。 一般由細菌感染所引起的肺炎,可以依細菌種類的不同、抗藥性等因素,選擇不同的抗生素來治療。但非典型肺炎的治療上,則大多數的抗生素是無用武之地的,雖然仍有抗病毒的藥物可治療,但選擇較少(不過,也絕非無藥可治!這並不是不治之症!)。 目前確定 SARS 的病原是一類新的冠狀病毒,所以 SARS 是屬於『非典型肺炎』其中的一種。但,非典型肺炎不等於 SARS。也不是所有的非典型肺炎都會像 SARS 那麼嚴重而難以治療的。不過這種冠狀病毒有一些獨特的特點:它能在VERO 細胞培養中存活,其他的冠狀病毒都不能存活。RT-PCR 序列分析顯示,這種冠狀病毒以前從來未存在於人類群體。現在已知其基因序列為29736個核坩,基因序列是典型的冠狀病毒,沒有發現特殊性。 一般的冠狀病毒(Coronavirus)較常感染動物而較少感染人類,而所造成的疾病也是輕微的,通常是影響上呼吸道,但並不嚴重,不需要治療通常也會自行痊癒。在本次 SARS 大流行前,冠狀病毒一向都不被認為是影響人類重要的病原體。 為何 SARS 病毒突然從一般的冠狀病毒變身成如此厲害?目前並沒有肯定的答案,由於基因定序的結果顯示部分的定序與動物的冠狀病毒類似,因此目前比較多人相信是由類似1997年香港「禽流感大流行」類似的機制所造成的,但仍不能肯定。也就是說,新種冠狀病毒可能原本存在於動物身上,而後藉由人與動物之間的接觸而傳染給人類。不過通過咳嗽和噴嚏的唾液而傳染,其他的途徑如手接觸的污染物品也可傳染,因此洗手很重要。 診斷 1. 血清免疫檢查病毒抗體(螢光免疫或ELISA)。抗體產生需要在發病後至少14天,因此,這種方法不能做早期珍斷。 2. RT-PCR 檢查病毒。能及時檢查帶毒者,當痊癒後,顯陰性。 治療 目前針對 SARS 病毒,並無已證實療效的特效藥物,但不必悲觀地認定 SARS 是必然致命!良好的支持性療法可幫助絕大部分的病人渡過難關。目前 WHO估計SARS的死亡率是4%,經常由於有其他疾病如糖尿病或心臟病,以及免疫能力低下者。 IVIG:靜脈注射免疫球蛋白。 如何殺死病毒 從前面我們可以知道病毒沒有細胞,所以嚴格地說不是真正的生命,它們必須寄生在其他宿主(細胞)才能複製自己,一旦離開宿主就會很快死亡。其主要的原因應該是由於它的結構所導致的 -- DNA & RNA 與外套膜,而 DNA 與 RNA 是由氫鍵所維繫 的雙螺旋結構,所 以病毒應該只能存活在厭氧的環境之中,因為氧氣對於生物分子中的氫鍵破壞力很大,沒有適當保護例如細胞膜、細胞壁等,非但不能表現生命的特徵(繁衍),甚至會被分解掉。因此病毒的傳染一定要經過中介的媒體才有可能達成。 何謂中介的媒體?例如飛沫、體液等這些可以提供病毒臨時庇護的媒體(因液體型態的媒介暫時的阻絕與氧氣的接觸)而這些媒體又從何而來?說話、咳嗽、打噴嚏可以產生飛沫。排泄、蚊蟲叮咬、注射、性交等可以直接接觸到體液。以 SARS 為例,因為它是屬於呼吸道感染的疾病,因此要杜絕此類病毒,應從杜絕飛沫傳染著手。(比較特殊的感染途徑,如從空調系統傳染的退伍軍人症,不過此類疾病屬於細菌型的肺炎感染。屬於病毒的 SARS 應無此能耐。) 所謂的飛沫(就是小水滴啦!!)經過口腔的噴出之後,經過氣化的過程變會消失在空氣之中,其中的病毒便不能存活。所以加強飛沫的氣化速度,在含有病毒的飛沫還沒進入其他宿主之前就消滅它,應該是一個很不錯的構想。那麼要如何加強飛沫氣化的速度呢?其實很簡單,就是儘量保持空氣的流通,如果是在室內冷氣房內,不妨多加裝幾台電風扇,並且讓他保持轉動的送風應該會有不錯的效果。同時溫度也是加速氣化的關鍵。溫度越高,氣化速度越快,因此在冷氣房內,溫度應該調高一點比較適合。 口罩的使用對於飛沫的阻絕有一定的效果,但是口罩的本身沒有消毒的功能,例如傳統的布製口罩,反而不利病毒的阻絕。因為傳統的布製口罩因為配戴過程中,因為口中的水氣,使得口罩中充滿濕氣,反而利於病毒的附著與滋生。 SARS 的治療 從上面的收集資料中得知,SARS 應與流行性感冒一樣,應該是沒有所謂的特效藥可以醫治。換言之,在治療上應該是用症狀治療的方式,然後靠患者本身的免疫系統來消滅病毒。因此我們從許多已康復的患者的案例中,可以證明治療 SARS 其實就是人體與病毒比賽,誰比較耐活而已,所幸的是我們人類有許多藥物可以來幫忙,因此基本上我們無須恐懼 SARS 所帶來的威脅,只是 SARA 在發病的過程會造成一些例如肺浸潤等容易致命症狀。 所以在發病初期應迅速就醫,以避免病情延誤。同時一旦發現感染,應主動請假,多休息,以增加對抗病毒的籌碼。目前根據 5/11 疾病管制局的統計資料 SARS 的死亡率在 7% 左右,相信在適當防護下措施,例如盡量保持工作及居家環境的乾燥與空氣流通、少出入公共場合,疫情很快就可以控制住。 編者的呼籲 從一些文件資料的觀察 SARS 一旦出現後,應該像流行性感冒、腸病毒一樣,除非病毒的毒性加劇(按照演化的歷史來看,這種機會應該很小)否則很難讓此種病毒絕跡。因此民眾應該以平常心對待切勿恐慌,進而造成社會成本的增加,虛耗國力。 目前編者從事程式設計工作,並非專業人士,撰寫本文的目的是希望大眾能夠有多一點認識,少一點恐慌。因此本文若有任何誤謬之處,歡迎來信告知。 名詞解釋
指肺部受到免疫細胞或是惡性腫瘤細胞的侵入。平常時候肺部的結構中只存有一定量的免疫細胞(為了要對付由呼吸道侵入的病原體),一旦病原體侵入肺部,或者是受到某一些激素的刺激,大量免疫細胞就會由血液中穿過血管進入肺的組織中並進行攻擊。在顯微鏡下可看到肺組織中充滿發炎細胞,在 X 光下會看到肺一片白白的。 肋膜積水(Pleural Effusion) 在肺與體壁之間有兩層肋膜把肺包住,而兩層肋膜之間就叫做肋膜腔。正常情況下,只會有少量液體,使得肺張縮時,兩層膜不會相互摩擦。當肋膜腔因不正常原因造成過多液體堆積時,就是肋膜積水,嚴重時可能會影響肺的擴張,甚至引起發炎。 典型肺炎(Typical Pneumonia) 由常見的致病菌株引起的肺炎,如肺炎雙球菌、嗜血性感冒菌(Hemophilus influenzae),較少出現肺部以外的症狀。 血清檢驗(Serological Test) 採集血液,利用抗體會專一地結合某抗原的特性,使用特殊抗體去偵測血中有沒有我們懷疑的病原。或者偵測病人血中有沒有特殊的抗體,來判斷是否曾接觸或感染某特定病原。 非典型肺炎(Atypical Pneumonia) 不是由典型菌株所以引起的肺炎,包括由黴漿菌(M. pneumoniae)、退伍軍人菌(L. pneumophila)、口腔中的懨氧菌。疾病特色是︰漸進式發作、乾咳、呼吸短暫,有肺以外的症狀出現(譬如頭痛、肌痛、容易疲累、噁心,嘔吐、喉嚨痛、腹瀉,並且肺部的 X 光片有異常。由此可見,用“非典型肺炎”來統稱 SARS 並不適當。 噬血症候群(Hemophagocytic Syndrome) 體內大量巨噬細胞(macrophage)繁殖增生,吞噬其他各種血球細胞,造成血球破壞的現象。一般把噬血症候群依照原因分成原發性的(primary)以及次發性的(secondary)兩種,原發性的大多是家族遺傳來的,而次發性的原因有感染造成的以及惡性腫瘤所造成的兩種,感染造成的又大多跟病毒有關係。臨床表現方面,通常會有發燒、肝脾腫大,或者是皮膚起疹、淋巴結種大,或神經學上的症狀。 (急性)呼吸窘迫症候群(Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS) 是一種臨床上的急症,須符合下條件: 1. 急性發作。 而 SARS 並不是唯一引起呼吸窘迫症候群的原因。 參考連結 冠狀病毒的描述 參考圖片
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