面对感染等威胁人类如何改变病原体又如何改变自己？

来源：本站原创 2017-07-21 18:09

我们如何改变感染我们的有机体？人类机体中接纳了非常多的“小旅客”，如今我们的机体中可能含有多种微生物，比如病毒、细菌、寄生虫甚至是真菌，那么我们会不会生病呢？或许会？或许不会！部分是因为我们机体中含有一种能够天然抑制微生物入侵者的机体武器和屏障，这些免疫防御机制能够维持我们作为一个宿主和健康之间的关系，但机体中的微生物常常会逃脱宿主机体细胞的防御。图片来源：www.ahutterstock.com

我们如何改变感染我们的有机体？

人类机体中接纳了非常多的“小旅客”，如今我们的机体中可能含有多种微生物，比如病毒、细菌、寄生虫甚至是真菌，那么我们会不会生病呢？或许会？或许不会！

部分是因为我们机体中含有一种能够天然抑制微生物入侵者的机体武器和屏障，这些免疫防御机制能够维持我们作为一个宿主和健康之间的关系，但机体中的微生物常常会逃脱宿主机体细胞的防御。

图片来源：www.ahutterstock.com

人类可以存活80年，同时还可能繁衍两代后代；被病毒感染的细胞往往能够产生大量病毒颗粒，而病毒能够通过快速在宿主细胞中复制并且适应宿主环境来得以生存。不同病毒的复制往往受到许多因素和驱动力的影响，而这些都是通过遗传改变来精细调节着，随机的错误或突变往往会在每次病毒复制循环过程中产生，大部分都是无益的，而有些突变却对机体健康有益。

对于禽流感病毒而言，其为了在人类中产生流感大流行的威胁，就需要不断感染新的宿主并且不断进行病毒扩散，当人类被禽流感病毒感染后，病毒就会遭受来自人类机体免疫反应的压力，而这种压力往往足以摧毁病毒。每一代病毒中都含有大量突变，这些突变能够帮助病毒很好地吸附并且进入到宿主细胞中。

发生新型突变的病毒往往能够更加有效地进行病毒扩散和传播，同时这些病毒也能够更好地在机体上呼吸道中进行复制，因为其很容易通过咳嗽和打喷嚏来传播到新的宿主机体中。严重急性呼吸器官综合征（SARS-CoV）在人类机体中并不会被发现，但从2002年至2004年这种病毒却在人群中不断扩散。

SARS-CoV能够获取多种能力来感染宿主，并且在人群中进行传播，这种病毒能够诱发严重的人类疾病，但其获得的新能力远不足以转变成为持续的人间病毒传播，流感病毒常常能够在人群中建立非常稳定的地位。

并不像大部分病毒感染无法利用有效的疗法对其进行治疗，科学家们往往能够利用抗生素来治疗细菌感染，但人类往往会变得非常自满，他们会过度使用抗生素，并且不恰当地来进行细菌感染的治疗。正因为如此，越来越多的细菌对多种抗生素都产生了耐受性，而且近年来越来越多的超级细菌也不断涌现出来。

图片来源：James Akena/Reuterspics

当然了，寄生虫也会与人类一起不断进化，其也会在机体中产生一种平衡来与宿主和谐共存；疟原虫就会在红细胞中生长和繁殖，一旦免疫细胞识别到了入侵者，这些疟原虫就会突变改变其特征来躲避宿主机体免疫系统的检测，随后我们的机体就会开动起来不断识别非机体自身细胞的外来入侵者。

当然了，并非所有的微生物对机体都是有害的，我们的肠道微生物组就包含了多种类型的细菌，这些细菌能够维持宿主机体一种生物性的平衡。人类机体中的多种微生物会不断进化来生存和扩散，它们会不断适应宿主机体的变化而做出改变。

人类如何进化来抵御感染机体的微生物？

当然了，我们不光会改变感染机体的微生物，我们也会不断进化来抵御这些感染机体的微生物。人类的生存往往会面对很多新发的传染性疾病，比如最近在西非爆发的埃博拉病毒疫情等。由于多种微生物能够不断感染机体影响机体健康，那么我们该如何进行应对呢？人类也具有一定的特殊性，我们也能够通过不断地进化来从环境中获取一些感染性疾病的目录。

我们往往能够与入侵者分享生存的需求并且传播机体的基因，诸如细菌或病毒等感染性病原体往往都是寄生的，其能够通过寻找并且感染易感宿主来维持其自身的繁殖，因此，人类与病原体之间的关系往往人类进化的能力所修饰，从而也会改变人类的行为，驱动病原体随着人类的进化也发生进化。

通过达尔文选择的进化压力，即适者生存往往会不断塑造地球上的生命；这种天生的适应能力就能够促进人类开发出防御机制来应对越来越恶劣的病原体。疟疾是红细胞中的一种寄生虫，据估计2015年疟疾引起了42.9万人死亡，当研究人员还不清楚是否疟疾能够成为一种人类疾病时，另外一件事情显然已经非常清楚了，那就是人类已经通过进化产生了能够足够抵御疟疾的先天性免疫反应了。

图片来源：EPA/STR

镰状红细胞突变是主要发生在非洲的一种潜在的致死性血液障碍，名为血红素基因发生的突变是实际上也是一种遗传特质，其能够保护机体抵御疟疾的干按，具有这些遗传突变的人群往往能够免于疟疾的感染，而且这种遗传突变还很有可能会再次出现并且传递它们的进化优势。保护机体抵御疟疾的第二种遗传突变会影响对红细胞功能非常重要的酶类，但携带这种突变的个体往往也会出现危及生命的贫血，之所以出现这样的病症是因为个体机体中红细胞发生了破坏。

或许在进化机制中最重要且最奇妙的部分就是主要组织相容性复合物（MHC）了，机体白细胞表面的MHC蛋白能够随着脊椎动物不断发生进化，从而使其成为最古老的一种防御机制；人类机体中有多种不同类型的白细胞，比如淋巴细胞和巨噬细胞等，当机体中出现感染时，巨噬细胞就会吞噬病原体并且将来自有机体的蛋白呈现到细胞表面作为信号。

当然，并非所有的共同进化都会引起人类遗传特性的改变，尤其是如果对于我们生殖繁衍的能力没有影响时；人类的结核病是一种能够持续在世界肆虐的慢性疾病，目前很少有证据表明人类会产生抵御结核分枝杆菌感染的能力，当然这也是让研究者非常感兴趣的，因为很有可能这种细菌从新石器时代就已经开始同人类共同进化了。

未来我们将会继续面对新发的传染病，目前我们适应和应对的能力能够让我们更好地生存下去，但有些科学家就认为，由于多种选择性压力的移除，人类将不再进化；更重要的是有些因素还会促进人类过早死亡。当然目前的问题就是人类如何应对下一个所遭遇的挑战，或许我们所面临的最紧迫的问题就是病原体进化的速度远超于我们开发新型物质杀灭它们的速度，也就是所谓的耐药性微生物的出现等。

如果没有抗生素的话，那么生活将会是非常可怕的，我们将再也无法通过进化来克服细菌感染了，相反，我们或许会利用一定的计谋，未来人类或将很好地利用其机体所用的智慧来不断改善同病原体的“战争”。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

【1】REPRODUCTION OF INFLUENZA VIRUSES

JEM DOI：10.1084/jem.102.4.441

【2】Mechanisms of viral mutation

Cellular and Molecular Life Sciences

https：//link.springer.com/article/10.1007%2Fs00018-016-2299-6

【3】CDC SARS Response Timeline

【4】Dealing with the threat of deadly viruses from Asia

【5】The antibiotic resistance crisis， with a focus on the United States

The Journal of Antibiotics doi：10.1038/ja.2017.30

【6】The immunological balance between host and parasite in malaria