我们难以想象,当一个细胞感染多种病毒后会发生什么。本来细胞对抗一种病毒已难有招架之力,那在众多病毒的“围攻”下,细胞该被“蹂躏”成什么样子?但实际上,细胞感染多种病毒的情况并不少见,而细胞也并不总是不堪一击。
争强好胜:狭路相逢勇者胜
当两种病毒相遇时,它们之间会发生激烈的“交火”。因为它们都需要宿主的物质和能量来赢得生存空间,当竞争者出现时自然要比拼一番。
英国格拉斯哥大学的一位病毒学家分析了2005年至2013年的呼吸道病毒流行趋势,发现不同病毒的流行高峰存在较大季节差异,似乎它们也懂得避免内耗。但如果避免不了相遇,谁的战斗力更强?
流感病毒是所有参与比较的病毒中最好胜的,即使是“近亲”之间也存在争斗。研究人员推测,可能是因为流感病毒结合受体的能力较强,得以先行进入细胞,抢占先机。
还有一种想法是,流感病毒会与细胞合作,“出卖”后来的病毒。流感病毒感染细胞后,会诱导免疫系统分泌干扰素,使机体进入抗病毒状态。其他病毒随后入侵时,它就会被干扰素提前消灭。
普通冠状病毒也会“出卖”新冠病毒。研究人员发现,感染过普通冠状病毒的人对新冠病毒的免疫反应比其他人更强。他们推测,可能是冠状病毒间互相攻击,最终同归于尽,使人体细胞渔翁得利。
其实,病毒对现代人来说并不总是敌人,有时也会成为医学进步的契机。如今,科学家们研发了多种新冠疫苗,有效降低了新冠病毒感染人体的概率。而美国研究人员发现,新冠mRNA疫苗竟能唤醒艾滋病患者血液中隐藏的艾滋病毒,使其暴露于免疫系统中。
艾滋病治疗中采用的抗病毒疗法,并不能完全治愈艾滋病,因为一些狡猾的艾滋病毒会隐藏在免疫细胞中。研究人员将未接种新冠疫苗,且从未感染过新冠病毒的艾滋病患者的血液抽取至试管中,并对其注入了新冠mRNA疫苗。接着,他们发现了CD8+T细胞试图杀死艾滋病毒的证据。研究人员说:“20世纪90年代,人们就在努力用mRNA技术治愈艾滋病。虽然没有成功,但新冠mRNA疫苗却为治愈艾滋病提供了新方法。”
双倍痛苦:携手合作打天下
当然,病毒并不总是那么争强好胜,就像普通感冒病毒一样,它们有时也能在细胞中和平共处。这对细胞来说并不是一个好消息,因为这意味着病毒的攻击力会更强,会带给患者双倍痛苦。
武汉大学的科研人员发现,甲流病毒在与新冠病毒相遇时,不但没有争得你死我活,反而携手合作,促进了新冠病毒对人体的感染。
此外,两种新冠病毒间似乎也能做到和平共处。2021年3月,巴西一位科学家称,该国发现两例同时感染两种新冠病毒变种的病例,而合并感染似乎对两位患者的病情没有太大影响。同年7月,比利时一名90岁的妇女也同时感染了两种新冠变异病毒。不幸的是,其症状迅速恶化,在住院5天后去世。
病毒间的强强联合常让患者痛苦不堪。美国加利福尼亚州一名男子同时感染了新冠病毒和猴痘病毒,双倍的痛苦导致他几个星期无法下床。他出现发烧、呼吸困难、发冷、身体疼痛等症状,一度无法喝水,在休息几个星期后才有所好转。
美国斯坦福大学一位传染病专家表示,一个人确实有可能同时感染两种病毒,并称这名男子的运气“非常糟糕”。
家族联姻:优势互补诞新种
除了作为独立的物种进行竞争或合作外,不同的病毒在细胞中相遇时还可能“擦出爱情的火花”,发生遗传物质的交换或融合,产生新病毒。
病毒的融合在同种病毒中较为常见。例如冠状病毒们在动物和人群间传播时,会发生基因交流和融合,诞生新的冠状病毒;流感病毒之间也常相互融合,从而产生多种多样的变异病毒。同种病毒融合后,实力也会有所增强。
而实验证明,不同家族的病毒也可能发生融合。英国格拉斯哥大学的一个团队将甲流病毒和呼吸道合胞病毒转入体外培养的人类肺泡细胞中,他们发现,在一些肺泡细胞中,两种病毒能和平共处,甚至合体进化出了新病毒。
新病毒结构完整,能力强大。当研究人员用新病毒去感染已经接触过甲流病毒并产生了抗体的细胞时,它仍然成功攻陷了细胞。这意味着,新病毒同时掌握了“父母”进入细胞的钥匙,当其中一把失效时,另一把同样可以使用。因此它比“父母”更强大。这些信息都说明跨科的病毒之间,存在一定程度的借鉴融合的可能。当然,这项研究仅在细胞培养系统中进行,并不代表人体或动物体内也存在这样的现象。
都说人类发展史也是与病毒的斗争史,这场战争从未停止。而人类也在与病毒的一次次交锋中,迎来了医学的进步,科技的创新。今天,我们更需要健康饮食、作息规律、加强锻炼,因为在医学之外,人体免疫力才是战胜病毒的关键。什么叫病毒基因重配?扫描二维码,一分钟了解!