諾如病毒 藍色大海的傳說

暗號大老爺　南枝　食熊山館

畫中蔚藍的大海是愛琴海，在波光粼粼的海面上，有一個巨大的貝殼漂浮著。在貝殼的左上方，長著翅膀的風(fēng)神正鼓起腮幫，把這個貝殼徐徐吹向岸邊，而在巨大貝殼的中心，就站著我們的主角。

她的右腿微微地彎曲，一頭紅色長發(fā)在海風(fēng)中輕輕搖曳。她的眼神純潔，透著一股淡淡的哀傷，仿佛不知道怎么和這個陌生的世界溝通。她好像剛剛來到這個世界，因此沒有任何的衣物，但岸上的春之女神早就準備了一件華麗的紅色斗篷，準備披到她身上。但春之女神的嘗試失敗了，因為她光滑的表面根本沒辦法披上包膜，僅僅有一層吹彈可破的衣殼，這使得她整體看上去像一個正二十面體……

科學(xué)知識點

諾如病毒

諾如病毒屬于杯狀病毒科諾如病毒屬，可引起人類急性病毒性冒腸炎，該病毒顆粒直徑27nm，無包膜.為二十面體立體對稱，其遺傳物質(zhì)為單股正鏈RNA，長度約為7.5～7.7kb，有三個開放閱讀框（ORF），分別編碼7個非結(jié)構(gòu)蛋白和2個結(jié)構(gòu)蛋白（VP1、VP2），病毒的衣殼則由180個VP1和幾個VP2構(gòu)成。

該病毒基因組和抗原成分都呈高度多樣性，依據(jù)病毒RNA聚合酶和衣殼蛋白的核苷酸序列不同，將其分為6個基因群（Gene group Ⅰ-Ⅵ），GI、Ⅱ群是引起人類急性胃腸炎的兩個主要基因群，GIV群也可引起人感染，但很少被檢出。GⅢ、Ⅴ、Ⅵ，分別感染牛、鼠和狗。對同一基因群進一步分成不同的基因型（ Genotype），如基因群II的病毒株可以分為19個基因型，其中Ⅱ群第4型（ GⅡ 4）為感染人類最主要的型別。諾如病毒對酸、熱等理化因素抗性較強，冷凍條件下數(shù)年后仍有感染性，經(jīng)口傳播，因此，它可以借食物尤其冷鏈食物為媒介傳播。

諾如病毒結(jié)構(gòu)圖

科學(xué)知識點

諾如病毒的來源

1968年，美國俄亥俄州諾瓦克鎮(zhèn)（Norwalk）一所小學(xué)暴發(fā)了急性胃腸炎疫情。1972年，Kapikian等科學(xué)家在這次急性胃腸炎患者的糞便中發(fā)現(xiàn)了一種直徑約27nm的病毒顆粒，并根據(jù)發(fā)現(xiàn)它的地點將它命名為諾瓦克病毒（Norwalk virus，NV）。之后，世界各地都陸續(xù)從胃腸炎患者糞便中分離出多種形態(tài)與它相似但抗原稍有差異的病毒顆粒，這些病毒都以它們的發(fā)現(xiàn)地點命名，例如夏威夷病毒（Hawaii virus，HV）、墨西哥病毒（Mexico virus，MxV）、湯頓病毒（Taunton virus）等等，它們被統(tǒng)稱為諾瓦克樣病毒（Norwalk-Iike virus，NLVs），諾瓦克病毒就是這組病毒的原型株。在1990年，國際病毒分類委員會（International committee for taxonomy of virus，ICTV）將諾瓦克病毒歸類為杯狀病毒，在2002年，將諾瓦克病毒命名為諾如病毒（Norovirus）。

1968年，布朗森小學(xué)的兒童中多人同時出現(xiàn)急性腸胃炎。

對，你沒有看錯，畫里這位站在貝殼上的維納斯，正是一枚單股正鏈RNA病毒。雖然畫風(fēng)有點跑偏，但史詩就是這么記載的：1968年，美國諾瓦克市暴發(fā)了急性腹瀉疫情。1972年，人們第一次從患者的糞便里分離出這種小顆粒，就是畫里的“諾瓦克病毒”。

她就是諾如病毒的原型株。觀眾朋友們，你們現(xiàn)在所欣賞的這幅圖，就相當(dāng)于諾如病毒的“公式照”：180個VP1蛋白均勻地排布在RNA周圍，構(gòu)成一個正二十面體，雖然表面有杯狀凹陷和突出弓裝體的起伏，但總體是一個光滑的顆粒。

由于經(jīng)常通過生食貝類傳入人群，她在沿海地區(qū)的名聲令人聞風(fēng)喪膽，但和大多數(shù)病毒需要成百上千個病毒顆粒才能形成感染不同的是，諾如病毒最少只需十幾個病毒顆粒就能感染人類。具有如此強的感染性的原因之一在于，她的RNA本身就具有感染性，能作為mRNA發(fā)揮功能，即使是病毒蛋白遭到破壞，只要基因組成功潛入，就有形成感染的希望。眼下，就有一群諾如病毒發(fā)出如海妖般的歌聲，打算一舉入侵一位水手的身體。她們來自牡蠣的消化道。

（一）殼中魅影

“真是無上的美味！”

最高端的食材往往不需要復(fù)雜的手段來烹飪，水手很快地活吞下這枚牡蠣，牡蠣殼上的海水也一起下了肚，病毒們開始行動了。

找到腸道上皮細胞堡壘并不難，但那些人類至今還沒能完全理解她們攻占這些堡壘的過程。其中一個原因是這些海妖們實在太難以控制。人類喜歡抓住病毒，用體外培養(yǎng)的細胞為餌，讓病毒感染它們，主動制造一個個戰(zhàn)場，隨后深入這些微觀世界，對病毒進行觀察和成像。X射線和磁共振技術(shù)都可以讓病毒的形狀顯現(xiàn)出來，而冷凍電鏡更是可以瞬間凍結(jié)整個戰(zhàn)場，并配合精確的算法得到病毒的三維影像。

借助這些觀察手段，人們得以探索這些小東西是怎么進入宿主細胞并復(fù)制，又是如何讓宿主病變的。而如果能將這些新的病毒分離出來，則可以開始制備抗體、疫苗等武器，等病毒再次進犯時，這些人工制造的兵器就可以天降正義，為人體的免疫戰(zhàn)助力。

為了研究各種腸道病毒，人們曾經(jīng)制造出一種長長的圓筒，內(nèi)部模仿消化道的樣式，用來培養(yǎng)腸道上皮細胞，讓它們以三維方向生長和分化。本來，這可以成為消化道病毒的理想培養(yǎng)環(huán)境，但諾如病毒成了例外，人類很難像誘騙輪狀病毒那樣，把她們挪到體外來培養(yǎng)。將諾如病毒樣品請進這些體外細胞，超過幾代之后，她們就不再擴增。曾經(jīng)有一度，無計可施的人類只能招募同胞志愿者來，將感染者的糞便過濾后，給他們口服，把自己作為戰(zhàn)場。

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諾如病毒的危害

諾如病毒的傳染源可以是感染病毒后發(fā)病的患者、隱性感染者以及健康的病毒攜帶者，病毒主要經(jīng)被污染的水和烹調(diào)不當(dāng)，含有活病毒的食物（海鮮、冷飲、涼菜等）通過糞一口途徑傳播，也可以經(jīng)含有病毒顆粒的嘔吐物的氣溶膠傳播，最少只需要十幾個病毒顆粒即可讓人致病。

病毒進入人體內(nèi)后侵入小腸黏膜細胞內(nèi)增殖，引起小腸絨毛輕度萎縮和黏膜上皮細胞破壞。諾如病毒感染后的潛伏期一般為24～48小時，然后突然發(fā)病，主要引起水樣腹瀉、嘔吐、腹痛、頭痛、惡心和低熱等急性胃腸炎癥狀，癥狀通常持續(xù)1～3天。患者在潛伏期便可排出病毒，發(fā)病后2～5天是排毒高峰期，排毒可持續(xù)約2～3周。多數(shù)感染者呈自限性，可自愈，沒有死亡病例發(fā)生。諾如病毒傳染性極強，人群普遍易感，在人口聚集的場所，如幼兒園、學(xué)校、醫(yī)院、工廠、軍隊、家庭等場所容易引起流行。

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諾如病毒的特征

諾如病毒作為單鏈RNA病毒，遺傳物質(zhì)變異極快，每隔2～3年便可出現(xiàn)能引起全球流行的新變異株，以前感染過諾如病毒的患者可誘導(dǎo)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體，但保護作用有限，依然會再次感染。

諾如病毒生存能力很強，對高溫、乙醚和酸都穩(wěn)定，在60℃下處理30分鐘依然具有感染性，針對被諾如病毒污染的地方可以使用去污劑和含氯消毒劑聯(lián)合處理，進行去污和消毒。

（二）忘記她

困難不僅僅是針對科學(xué)家的?，F(xiàn)在在水手的體內(nèi)，已經(jīng)過去兩天，水手體內(nèi)的細胞們健康地陪他度過了兩個晝夜周期，但此時不少腸道上皮細胞已經(jīng)被諾如病毒分裂開來。劇烈的信號引發(fā)了病癥，免疫細胞大軍也開始集結(jié)。但當(dāng)這些免疫女戰(zhàn)士被召喚起來的時候，面對這些外來者，她們卻成了睜眼瞎。

“是誰在謊報軍情？”一位T細胞女戰(zhàn)士喝道，“我只看到你們的建筑陷落了，但敵方在哪里？相應(yīng)的抗原呢？”

如果這些崩塌堡壘里面的宮廷小丑還剩最后一口氣，他們一定會叫苦不迭：那么明顯的海妖群已經(jīng)被復(fù)制出來了，就看不見嗎？

可免疫細胞女戰(zhàn)士們完全無知無覺。有許多蛋白顆粒、雜物、細胞從她們眼前掠過，其中也包括不起眼的海妖們，但她們就是視而不見。

“我怎么有印象之前發(fā)生過一回這樣的事情來著……”第二位女戰(zhàn)士說。

“不，你沒有印象?！钡谌⒖谭穸怂幕糜X，“一定是你記錯了?！?/p>

但她沒有記錯。其實如果整個免疫大軍記性足夠好，那她們一定會記得上一次迎接諾如病毒大駕光臨，搞得體內(nèi)一團糟的事情。

實際上，那件事就發(fā)生在六個月之前。這群海妖悄然入侵腸道，引發(fā)了十分強烈的免疫反應(yīng)，大量免疫軍女戰(zhàn)士進入戰(zhàn)場，對抗著她們的復(fù)制，分析著她們的抗原。也不知道她們是怎么蠱惑城池里的那些君主，城池從內(nèi)部紛紛裂解，還引發(fā)了腸道的大洪水，著實給女戰(zhàn)士們的戰(zhàn)斗帶來了極大的麻煩。但那次戰(zhàn)斗過后，女戰(zhàn)士們就好像喝醉了一樣，什么免疫記憶，全忘得一干二凈。

敵人太過狡猾。諾如病毒非常容易變異，哪怕水手已經(jīng)感染過好幾次，抗原一次又一次地呈遞給免疫大軍，但當(dāng)下一次海妖們改頭換面出現(xiàn)的時候，免疫系統(tǒng)仍然識別不出她們身上的抗原，更別提吞噬和生產(chǎn)抗體。

戰(zhàn)爭的信號越來越響亮，T細胞只能收拾殘局。戰(zhàn)斗吧！白紙一張的免疫女戰(zhàn)士們只能又一次拆解著自家被感染的堡壘。通過新的抗原呈遞，海妖們的樣子逐漸清晰。

戰(zhàn)斗持續(xù)了兩天。水手躺著的時候在發(fā)燒，起來的時候就是沖到廁所里上吐下瀉。他流失了大量的水分，來不及補充液體和電解質(zhì)，當(dāng)女戰(zhàn)士們鳴金收兵，免疫風(fēng)暴散去時，已經(jīng)有大量病毒離開水手的身體。

“這次記清楚了？”戰(zhàn)士們互相提醒，但她們下一次極有可能還是失憶。

（三）僥幸者

在女戰(zhàn)士們的努力下，水手撿回了一條命，其他人類的危險還沒有解除。這是一艘封閉的游船，漂泊在海上。海妖們就像無數(shù)個可以自我復(fù)制的定時炸彈，已經(jīng)開始醞釀一起大暴發(fā)。

在封閉的環(huán)境里，任何事情都可能發(fā)生。形形色色的人類往來于餐廳、游戲室、泳池，有些人前一天還是富人，第二天就輸?shù)弥荒芙o人洗盤子，有些人迅速地成了朋友和戀人，又在幾天里決定老死不相往來。人們各懷鬼胎，若即若離，但有一種東西可以用自己的方式一一生理的方式，把他們鏈接起來。

那就是這些海妖。

在茫茫大海上，密閉的環(huán)境讓飲水和食物充滿危險，她們開始離開水手，進入下一個人的體內(nèi)。每一次新的征程，她們都能迅猛地完成任務(wù)，美麗纖弱的維納斯現(xiàn)在變成了所向披靡的雅典娜。

普通的酒精和免洗洗手液對她們的殺滅效果不夠好，由于相似相溶的原理，那些酒精可以溶解病毒體外的脂質(zhì)包膜，但她們沒有包膜，所以不會在大醉中崩解。

由于諾如病毒感染的自限性，大部分人的嘔吐、水瀉、腹痛和低燒在幾天內(nèi)完全康復(fù)。但除了一些清潔的淡水和電解質(zhì)補充劑，沒人對此有所預(yù)備，也沒有疫苗來幫助這些免疫女戰(zhàn)士。海妖們靈活多變，分型過多，再加上難以培養(yǎng)，所以至今也沒有一種有效的疫苗來應(yīng)對她們。即使發(fā)明出一種疫苗，也只是對其中的一種分型有效，更不用說在不同細胞造就的培養(yǎng)環(huán)境里，生產(chǎn)出的疫苗也會是五花八門。

在靠岸之前醫(yī)生只能盡量常規(guī)地治療，他憑肉眼也沒辦法看到那些海妖是GⅠ型，還是GⅡ型。過了一段時間，淡水和電解質(zhì)告急。有些人脫水嚴重，奄奄一息。由于船上硝煙四起，不安的氛圍充斥著船艙，不清潔的糞便和嘔吐物每天都在困擾著船上的每一個人，船長最近是焦頭爛額。他也在拉肚子，但船上的大副卻一點問題都沒有。

“說，是不是你干的？”這天，船長把大副叫到船長室，“不然這玩意怎么不盯上你呢？”

大副很委屈地說：“還有十幾個人也沒拉肚子呀?！?/p>

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諾如病毒的檢測

如今，針對諾如病毒感染的檢測，主要是通過實時熒光反轉(zhuǎn)錄PCR核酸檢測（Real-time RT-PCR）以及諾如病毒抗原、抗體檢測。對諾如病毒的體外培養(yǎng)，如今成功的方法是體外B細胞培養(yǎng)和三維培養(yǎng)，并可用此方法建立新的檢測和評價諾如病毒的方法，以及開發(fā)針對性疫苗。但因為諾如病毒變異太快，至今并沒有針對諾如病毒的有效疫苗研發(fā)成功。

紅細胞是《工作細胞》中的主角之一，主要工作是運輸氧氣、二氧化碳和營養(yǎng)。紅細胞的原型為現(xiàn)實中人體血液內(nèi)的紅細胞。

①漕幫

我國清代初期因漕運而興起的幫會，主要業(yè)務(wù)是運糧，又稱糧船幫。

船長虛弱地揮揮手：“我不管，在靠岸前給我個確切的解釋。”

大副找到第一個拉肚子的水手。在經(jīng)過一系列的威脅和詢問之后，水手終于把自己吃牡蠣的事供了出來。在醫(yī)生口中，大副又知道了自己和船上的十幾個人為什么安然無恙。

“您還記得從海軍退役之前，曾經(jīng)負傷輸過一回血的事吧？”醫(yī)生問道，“您差點因為輸錯了血，死在太平洋的海島上?！?/p>

“有這回事。當(dāng)時說我是B型血?！?/p>

“然后我想起這事，統(tǒng)計了一下船上得病的人都是什么血型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)O型血得病的概率比B型血高太多了?！?h3>（四）天賦異稟

現(xiàn)在讓我們重新回到一個人的體內(nèi)。假使有人失血，那些運載著血紅蛋白的紅細胞小船沒法駛到每個需要氧氣的細胞中。直覺的反應(yīng)應(yīng)該是從別人那里引流，但事實證明，擅自把一個人的血液換到另一個人身上，紅細胞小船往往發(fā)生船難。

在分子生物學(xué)的年代，人類深入人體，終于看懂那些紅細胞為什么不能互相合作一一不同人體內(nèi)的紅細胞成幫成派，占據(jù)著河道，儼然是一個個“漕幫①”;船上雕刻著寡糖或是多肽為材料的特殊浮雕，將彼此區(qū)分開來。

這些浮雕體系繁多，例如ABO就是最常見的一種。不同人體內(nèi)的紅細胞漕幫，就依據(jù)浮雕的不同，分為這樣的四大幫派：

只有A抗原浮雕和只有B抗原浮雕的紅細胞，分別造就了A型血幫派和B型血幫派。同時擁有這兩種浮雕的，則是AB型血幫派。如果兩種浮雕都沒有，那就是O型血，但O型血紅細胞的小船上，存在著A、B抗原的前體——H抗原。

同一個人的血清長河中，不應(yīng)該含有與漕幫幫派相應(yīng)的抗體一一凝集素②，否則自身的漕幫就不能運輸物資;但可以含有對抗其他幫派的抗體。因此，A型血幫不怕抗B凝集素，B型血幫在合有抗A凝集素的血清里暢行無阻，AB型血的河道里抗A、抗B凝集素都不能出現(xiàn)，而O型血幫的血清中則合有抗A和抗B凝集素。此時，如果將另一個人的血液輸送到這條長河里，它一并帶來的抗體就會識別這些浮雕，導(dǎo)致本地幫派翻船，出現(xiàn)凝血等癥狀。

這就是為什么不同血型之間的人不可以輸血，同型血輸血之前，還需要進行交叉配血試驗，保證雙方的小船都能在對方的河道里暢游而不發(fā)生沖突。

有意思的是，ABH等抗原不僅僅在紅細胞的船只上存在，在許多細胞和體液里也存在，比如腸道上皮細胞，這就是組織血型抗原。

眼下，雖然大副洗干凈手、盡量吃干凈的東西，但仍然有這么幾位海妖通過污濁的氣溶膠進入他的消化道。

是攀上腸道上皮細胞的堡壘？還是直接去感染B細胞？海妖四處打量著，但前提是有受體可供她來攀緣。這里的一切在她看來都是光禿禿的，不像O型血那樣，細胞膜的表面表達了足夠的H抗原。

②凝集素

一種對糖蛋白上的糖類具有高度特異性的結(jié)合蛋白，能凝集紅細胞，促進細胞間的黏著，它在自然界的動、植物體內(nèi)廣泛存在。

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孟買型血型

孟買型血型系統(tǒng)又被稱為Hh血型系統(tǒng)，其中基因型為hh的個體的血型為孟買血型，這類血型在我國極其稀有。H抗原是人類重要的血型系統(tǒng)ABO血型的基礎(chǔ)。孟買血型的人體內(nèi)沒有H抗原，他們不能接受任何ABO血型的血液，因為這些血液中至少含有A、B、H抗原中的一種，對他們來說均為外源抗原，從而引起免疫反應(yīng)。

而且這明顯是一個非分泌型B型血人。也就是說，他的B型浮雕只存在紅細胞等細胞的表面。他的體液里，本該有一些作為B型浮雕的原材料存在的H抗原，但事實上體液里的H抗原也幾乎不存在。如果給他檢驗血型，那么僅靠提取體液是不夠的。

這感覺相當(dāng)差勁，就像買了游樂園的門票，進了園之后卻不能玩任何一個項目，腸道的蠕動還在催促著游園的人群不要停留。

時間稍縱即逝，最終把一事無成的她們帶出體外……

（注：ABH、Lewis等組織血型抗原究竟是不是人諾如病毒的細胞受體，目前還未完全研究清楚。）

尾聲

“你是說，人類的血型也會和這種病毒能否成功入侵有關(guān)？”

船長聽大副把一切的起因講清楚后，饒有興致地吞下一瓶電解質(zhì)水。

“有一定的關(guān)系。并且這種抗原也能特異地結(jié)合牡蠣的細胞，所以即便那個孩子沒有立即吃掉牡蠣，而是用清水把它養(yǎng)起來，讓它吐干凈泥沙，洗凈它的鰓，讓牡蠣把屎拉干凈，但只要是生吃它，仍然有可能感染?！?/p>

“涼拌也不行？”

“不行！”大副氣憤地說，“您到底有沒有在聽？涼拌也是生吃！”

“酒精也沒法殺毒？”

“白酒的度數(shù)不夠?！?/p>

“好失望啊?！贝L看著自己的游輪?？吭诟劭?，

“我還挺喜歡吃酒腌生血蚶的。”