一文帶你了解病毒與細胞的戰爭

今天我們聊聊病毒與細胞 。 病毒和細胞的戰爭 , 可以說是人類歷史上持續時間最久的戰爭 。 病毒無所不在 , 甚至冰川、沙漠、海洋、空氣中都能看到他們的身影 。 病毒大小差異廣闊 , 最小的幾納米、需要用電鏡才能看到 , 而巨型體積的潘德拉病毒用普通顯微鏡即可觀察到 。 病毒的形態也是多種多樣的 , 其中以球形最為常見 , 包括新型冠狀病毒(圖1) 。
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圖1病毒具有多種形態
如果咱們將新冠病毒從中間切開 , 可以看到病毒的結構是分層的 , 有點象俄羅斯套娃:最里層是遺傳物質-核酸 , 最外層是囊膜;囊膜表面有30多個纖突蛋白大S , 這些大S可不簡單 , 經過多少億年的進化 , 他們擁有了結合細胞膜受體的能力;如果受體是細胞的門鎖 , 大S就是鑰匙 , 由此病毒就穩穩地粘附在細胞上(圖2) 。
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圖2病毒的結構剖析圖
現在病毒的目標就是如何侵入到細胞內部 。 狡猾的大S啟動了一系列構象變化:先是拉伸自己 , 再折疊成發卡結構并釋放出能量 , 促使病毒囊膜與宿主細胞膜合二為一 , 病毒遺傳物質因此釋放到細胞質中(圖3) 。 值得慶幸的是 , 這個過程會遭遇中和抗體 , 大量病毒因此無法成功入侵 。
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圖3病毒膜融合過程(從左到右)
另一種常見的入侵方式是胞吞 。 簡單說就是細胞吸收營養物質的時候 , 不小心將病毒包在囊泡里 , 也吞掉了 , 病毒對此樂享其成(圖4) 。 細胞也不傻 , 在前方設立了一個分揀站“核內體” , 會分泌出一種濃酸性物質 , 將大分子分解成小分子利于自身吸收 , 90%的病毒也因此被分解掉 。 當然也有一些藏得深(套路深)的病毒 , 會利用這個過程 , 讓自己破殼而出 , 獲得真正的自由 。
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圖4病毒胞吞過程(從左到右)
進入細胞內部的病毒 , 其實已經沒有了動力(攻擊能力) , 只能無助地游蕩 。 只有少部分幸運的病毒、搭上了細胞運輸工具-馬達蛋白 , 這些搬運工以奧運會短跑冠軍的速度 , 向著細胞器或者細胞核前行 , 那可是病毒生存與繁衍下一代的目的地 。 然而此時 , 巡邏的細胞防御蛋白突然出現 , 將大多數病毒的美夢徹底擊碎/撕裂(圖5) 。
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圖5病毒被細胞防御蛋白攻擊
一文帶你了解病毒與細胞的戰爭】雖然絕大多數的病毒都會被細胞就地正法 , 但是哪怕只剩下1個病毒粒子 , 也可能將細胞搞得天翻地覆;很多時候受傷的細胞會選擇自我毀滅 , 以保護整個機體細胞不被感染 。 這就是咱們體內的細胞 , 它們時刻都在為保護我們而戰斗、而犧牲 。 圍繞我們周圍的致命病毒那么多(圖6) , 那咱們能做點什么呢 , 最好的辦法就是提高自身免疫力 , 為每一個戰斗中的小小細胞加油、助威!