新冠病毒发病机制和疫苗

日期:2022年09月06日 09:45                来源:沧州医教研究                 作者:刘英富                点击:[ ]

 新冠病毒感染发生后,给人类的健康带来了重大危害,面对新冠病毒的肆虐,科学家们不断的进行探索研究,逐步揭示了新冠病毒致病过程,新冠病毒和其他病毒一样,生存需要有寄生细胞的存在,新冠病毒身上有一把特殊的钥匙,当人体感染新冠病毒后,病毒所带的钥匙就打开了人体内细胞的大门,它们在细胞里面完成补给,繁衍后代,新生成的病毒从细胞里面出来,不断寻找新的细胞目标进行破坏,最终对人体的组织器官产生了很大的损伤,造成致命性危害。

 如何对抗新冠病毒的传播,重要的是阻止新冠病毒的钥匙和人体细胞结合,病毒所携带的钥匙其实是其身上的一种叫棘突糖蛋白(简称:S蛋白)的物质,那么我们想办法把这种蛋白给破坏掉或者把它给阻挡住,那病毒是不是就不能和我们的细胞结合了呢?确实是这样的,关键是用什么来阻挡病毒上的S蛋白呢,这就需要我们体内的抗体发挥作用,在我们正常人体内会存在着各种各样抗体,但是在没有外界抗原刺激,我们体内是不能产生识别新冠病毒的抗体,为了让我们体内产生抗新冠状病毒S蛋白的抗体,则需要疫苗来激发,新冠病毒疫苗的种类有多个,下面我们将几种疫苗给大家做简要的介绍:

 一、灭活疫苗

 灭活疫苗的使用历史久远,也是人类最早利用疫苗对抗病毒所采用的方式,基本的操作方式是先对病毒进行培养,然后通过物理或化学方法将其杀灭,此时的病毒失去了繁殖能力,但仍保留免疫原性。新冠病毒灭活疫苗的开发就是通过细胞培养病毒,然后将收集的病毒泡在一种叫β-丙内酯的化学物质中,这种化合物通过与新冠病毒的基因结合使病毒失效。灭活的新冠病毒不能再复制。但S蛋白仍然完好无损,给人体注射后能刺激机体产生针对S蛋白抗体,从而达到保护作用。

 二、腺病毒载体疫苗

 自然界存在的野生型腺病毒本身具有致病性,然而通过基因工程的手段可以对腺病毒进行改造,使其不具备致病性,将新冠病毒S蛋白基因序列插入到改造的腺病毒载体中,改造后的腺病毒在体内不能大量复制,但可以进行S蛋白的生产,生产出来的S蛋白可以刺激机体产生相应的抗体,病毒再次感染时,这些新生的抗体将对抗病毒,达到对人体进行保护的目的。

 三、核酸疫苗

 核酸有RNA和DNA两种,平时我们常说的新冠病毒核酸疫苗更多的是RNA疫苗,确切的说是mRNA疫苗,mRNA是RNA的一种,那mRNA这种核酸物质又怎么行使疫苗的功能呢?再讲这个问题之前,我们还是要强调一下,新冠病毒感染依靠的是S蛋白,疫苗的策略就是产生抗体抵抗S蛋白,那么mRNA这种核酸物质的疫苗功能,本身不是mRNA能刺激机体产生S蛋白抗体,中间需要转换一下,mRNA需要转换成S蛋白,这种转换可以简单的理解成模具和成形物品之间的关系,模具的功能就是定形,和其生产出来的物品是两个不同的东西,而mRNA同样可以作为模具生产S蛋白,只是mRNA疫苗进行S蛋白的生产,需要将mRNA注入到体内,然后在人体内生产S蛋白并激发人体产生抗S蛋白的抗体。

 四、重组蛋白疫苗

 上面我们介绍了新冠病毒能够感染人体,主要依靠它表面的S蛋白,对于腺病毒载体疫苗和核酸疫苗S蛋白的生产主要是在人体内完成,而如果我们想办法得到S蛋白,然后将S蛋白注入体内,这样是不是也可以产生抗病毒的抗体呢?蛋白直接作为疫苗同样是可行的,利用基因工程的方法可以实现S蛋白在体外的获取,其简要过程是:将S蛋白的基因插入到表达载体上,然后将带有S蛋白的载体导入到细胞里面,就可以在人工培养的细胞里面大量生产S蛋白了,生产出来的S蛋白再通过进一步的提纯处理,就可以当作新冠病毒疫苗给人体注射了。

 讲了这么多种疫苗,可能很多人又有一些疑问,为什么要有这么多疫苗研究方法呢,这是因为每种疫苗其本身都有着各自的优缺点,如灭活疫苗使用安全、易于保存、无污染危险,但却存在着接种剂量大、免疫期短、免疫途径单一的不足;腺病毒载体疫苗安全、高效、引发的不良反应少,但是腺病毒载体疫苗的预存免疫,导致疫苗不能发挥作用是该类疫苗的主要问题;重组蛋白疫苗安全、高效、可规模化生产,但找到理想的重组蛋白生产系统和蛋白结构正确表达方面仍存在问题;核酸疫苗的优点是研制不需要合成蛋白质或病毒,流程简单,但核酸疫苗作为一种新的疫苗研究技术,成功案例少,临床实验数据较少,安全性评估方面仍需要更多数据支撑。总之多种方式给人们提供了更好的问题解决办法,在一种疫苗不成功或效果不理想的情况,科学家们都会进行多种方法进行疫苗的研究,从而更好的开发出高效的疫苗。

 最后,我们简单的总结一下,新冠病毒致病靠S蛋白钥匙,破坏钥匙需要抗体,抗体产生需要疫苗,疫苗开发依靠科学家,疫苗接种、病毒预防则需要我们每一个人的配合。病毒防疫是每一个公民应尽的义务,做好个人防护,让我们齐心协力打赢这场抗击新冠病毒的战役。

 

(作者系沧州医学高等专科学校,副教授

 

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