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主题:【讨论】什么是中医,中医算不算科学 -- 陈王奋起

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即使是DNA,人类也有相当部分来自病毒

实际上大多数病毒/细菌在大多数时间对人体是“基本无害”的,它们只是和人共生在一起。有些病毒如果进入生殖细胞就会把自己的遗传信息写到人类DNA里,2016年美国一项研究认为占了人类DNA中的8%是远古病毒。

此次的研究发现让我们对人类内源性逆转录病毒(human endogenous retroviruses,简称HERVs)又多了一些了解。内源性逆转录病毒在感染我们的祖先之后,会将自己的RNA转化成DNA,然后嵌进人类的基因组中。引发艾滋病的HIV病毒和这些病毒同属于一种类型。

随着人类一代代繁衍生息,这些来自病毒的DNA也在不断复制,一代代地遗传下来,逐渐形成了我们今天的DNA。事实上,我们所谓的“人类DNA”中,约有8%都来自于病毒。有些内源性逆转录病毒的基因序列甚至还对人类有所帮助。例如,有一段病毒基因能够让孕妇的身体为胚胎加上一层细胞屏障,保护胚胎不受到母体血液中毒素的伤害。

科学家发现人类DNA包含远古病毒基因:约有8%

病毒和宿主也有共生关系。

例如,老鼠携带有多种疱疹病毒,这些病毒可能有助于老鼠抵御细菌感染,包括鼠疫。一个更奇特的例子是一种真菌病毒,这种真菌寄生在植物体内,如果离开了病毒,无论是真菌还是植物,都不可能在美国黄石国家公园的地热土壤中生长。有些寄生蜂的卵,离开了病毒就不能发育;另外一种植物病毒,当蚜虫取食的植物上过于拥挤的时候,能让蚜虫长出翅膀。

有些病毒还可以用来帮助人类诊疗疾病,包括癌症。

有一种奇特的病毒,90%的人都携带,却不引起任何疾病,它就是细环病毒。1997年,该病毒首次发现于一名日本肝炎患者体内,却从未被证实与任何疾病相关。研究结果显示,这是一种遍布世界各地,并感染各年龄段人群的病毒。是否携带病毒,与年龄、性别或者个人疾病史没有显著关联。

但是,人体内的细环病毒含量,与人们免疫系统的抑制水平之间存在相关性:在免疫抑制人体内,病毒的载量较高。因此,这种病毒可以作为免疫抑制的标志物。比如说,接受器官移植的病人,需要用药物抑制病人的免疫系统,以减少排异反应。此时,细环病毒就像一个灵敏的检测器,可以用来检测药物的有效性。

病毒感染可能也有好的一面

尽管我们致力于减少病毒传播,但我们需要认识到病毒感染并不总是坏事,慢性病毒感染实际上可能会给我们的免疫系统带来好处,并降低我们对其它疾病的易感性。例如:

在肺部发现的某些病毒株可以帮助我们对抗呼吸道疾病,一些病毒的酶可以杀死一些抗生素耐药性的有害细菌菌株。

一种与引起登革热的病毒类似的病毒与艾滋病毒阳性患者延缓发展为艾滋病有关。

感染疱疹病毒可以提供一些意想不到的优势,这些优势可能是随着时间的推移而进化出来的,可以帮助我们在过去的威胁中生存下来,感染疱疹病毒的老鼠和人类都不太容易感染黑死病。

虽然拥有一个强大而有效的抗病毒防御系统很重要,但同样重要的是要明白,我们的目标是平衡,而不是不分青红皂白地消灭所有病毒。幸运的是,我们基于肠道的免疫系统非常善于区分对我们构成威胁的病毒和无害甚至有益的病毒。一旦确定了这一点,它们就会采取一些非常巧妙的防御措施,开始行动,以清除我们体内的问题病毒,比如,改变我们的身体环境,使其对病毒入侵者不那么友好,或者对病毒进行实际的捕获和驱逐,同时与那些对我们无害的病毒和谐共生。

病毒是可怕的,有时可能要我们的命,病毒又不那么可怕,我们的身体里就生活着大量的病毒,它们甚至对我们的健康有益。在日常生活中,接触病毒是不可避免的,然而正是由于健康肠道细菌的减少、免疫反应的不平衡、压力过大的现代生活方式以及不健康的饮食,最终将这种接触转化为疾病

既然接触病毒不可避免,那么我们应该学会与病毒共生共存,重要的是我们需要一个完整和功能良好的肠道菌群和免疫系统,这既可以确保我们在面对一些新的病毒时不至于措手不及,大大提高幸存下来的机会,同时也可以帮助我们区分那些无害的病毒,不对它们发起攻击,让它们与我们共生,为我们的健康出力。

当然,在大流行期间,我们必须对接触细菌保持一定程度的警惕。我们需要在保持与促进健康的微生物接触的同时,采取一些策略消除周围的任何病毒威胁。我们还需要给我们的肠道有益细菌提供适当的饮食,这样它们就能大量产生有益代谢物来帮助保护我们,同时我们要避免不必要的抗菌素的使用,因为这对我们的肠道细菌是毁灭性的。

  人类年幼时感染病毒,可能有助于免疫系统的正常发育,为日后遭遇病毒感染提供保护,同时也可对免疫系统进行训练,不至于因过度反应而导致过敏。

  一些共生病毒也可为人体提供保护,防止其他致病性病毒的感染。据报道,一种与丙型肝炎病毒、寨卡病毒和登革病毒同属一个家族的病毒,居然可以减轻艾滋病病毒感染的症状。

  人体常驻病毒还有一个潜在好处,那就是它们偏爱快速分裂的细胞。研究人员观察到,在感染病毒的同时,一些自发癌症会出现消退现象——这表明,病毒可能优先感染癌细胞。为此,生物医学界已开始着手研发对抗人类肿瘤的溶瘤病毒疗法。病毒感染和癌细胞消融是否是一种常见的自然现象,目前仍是一个令人感兴趣的研究课题。

  与大量细菌和病毒共生的漫长进化史,推动人类发展出了对许多病毒感染的适应能力——从细胞水平(驯化逆转录病毒基因、免疫系统的过度反应)到文化层面(调整生活习惯以减轻传染病所带来的负担),“与病毒共处”的生存策略无处不在。

所以说中医的很多思想如“扶正祛邪”等仍然有很大的实践指导意义。

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病毒也是生物科研中常用的工具,前些年年取得重大进展的“诱导多能干细胞”技术,也是用病毒取得的。

2006年日本京都大学山中伸弥(Shinya Yamanaka)领导的实验室在世界著名学术杂志《细胞》上率先报道了iPS的研究。

他们把Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4这四种转录因子引入小鼠胚胎或皮肤纤维母细胞,发现可诱导其发生转化,产生的iPS细胞在形态、基因和蛋白表达、表观遗传修饰状态、细胞倍增能力、类胚体和畸形瘤生成能力、分化能力等都与胚胎干细胞极为相似。

2007年11月,由中国科学家俞君英领衔的Thompson实验室和山中伸弥实验室几乎同时报道,利用ips技术同样可以诱导人皮肤纤维母细胞成为几乎与胚胎干细胞完全一样的多能干细胞。

所不同的是日本实验室依然采用了用逆转录病毒引入Oct3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四种因子组合,而Thompson实验室采用了以慢病毒载体引入Oct4、Sox2加Nanog和LIN28这种因子组合。

这些研究成果被美国《科学》杂志列为2007年十大科技突破中的第二位。

2008年,哈佛大学George Daley实验室利用诱导细胞重新编程技术把采自10种不同遗传病患者病人的皮肤细胞转变为iPS,这些细胞将会在建产疾病模型、药物筛选等方面发挥重要作用。

美国科学家还发现,IPS细胞可在适当诱导条件下定向分化,如变成血细胞,再用于治疗疾病。

哈佛大学另一家实验室则发现利用病毒将三种在细胞发育过程中起重要作用的转录因子引入小鼠胰腺外分泌细胞,可以直接使其转变成与干细胞极为相似的细胞,并且可以分泌胰岛素、有效降低血糖。这表明利用诱导重新编程技术可以直接获得某一特定组织细胞,而不必先经过iPS细胞这一步。

2009年,中国科学家于2008年11月利用iPS细胞培育出小鼠—“小小”。

中国科学院动物研究所周琪研究员和上海交通大学医学院曾凡一研究员领导的研究组合作完成的工作表明,利用iPS细胞能够得到成活的具有繁殖能力的小鼠,从而在世界上第一次证明了iPS细胞与胚胎干细胞具有相似的多能性。科学家表示,这一研究成果表明iPS细胞或许同胚胎干细胞一样可以作为治疗各种疾病的潜在来源。

“诱导多能干细胞”为治疗心脏,脑,神经等以前认为不能再生的器官的疾病提供了新的方向。



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