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全面了解新冠病毒如何摧殘人體

從細胞因子風暴到蜂窩肺,

整個發病過程,

新冠病毒傷害的可能不僅僅是肺。

2020年2月3日,一名醫生正在巡視武漢的隔離區病房,查看肺部CT掃描。

攝影:STR/AFP VIA GETTY IMAGES

撰文:AMY MCKEEVER

新冠與SARS和MERS有許多相同特徵,這些突發性冠狀病毒會誘發多個器官出現反應,這也是人畜共患冠狀病毒的典型特徵。

就目前看來,新型冠狀病毒的死亡率僅為SARS病毒的1/10,但其傳播速度更快。本周,香港大學一位頂尖流行病學家警告說,如果不加以控制,全球的感染率可能達到60%。

在山東省鄒平市一家醫院,醫護人員在隔離病房互相擁抱,給彼此打氣。

攝影:STR/AFP VIA GETTY IMAGES

2月13日,確診病例超過6萬,比前一天增加了近50%。確診人數劇增是因為中國方面的診斷方法發生變化,而非疫情爆發範圍擴大。現在人們不再等待病毒檢驗呈陽性才被確診,新的診斷方法包括通過胸部CT掃描,查看有無新冠肺炎的影像學特點。這種方法有望更快地隔離和治療病人。

2月11日,世衛組織將新冠肺炎命名為COVID-19;同一天,基於這種新毒株在基因上與SARS病毒非常相似,國際病毒分類委員把新冠病毒命名為SARS-CoV-2。

肺:原爆點

新冠始於肺部,終於肺部。

和流感一樣,這是一種呼吸道疾病。

感染初期,新冠病毒迅速入侵肺細胞:一種肺細胞產生粘液;另一類則呈毛髮狀,被稱為纖毛。粘液保證呼吸器官不乾燥;纖毛則在粘液周圍工作,清除各種雜物和病毒。

肺部纖毛

馬裡蘭大學醫學院的副教授Matthew B. Frieman解釋:“SARS病毒喜歡感染並殺死纖毛細胞,讓病人的呼吸道充滿雜物和液體;他推測新冠病毒也會帶來同樣情況。這是因為最初研究表明,很多新冠肺炎患者出現雙肺肺炎,並伴有呼吸急促等症狀。”

病毒入侵,

接著,免疫系統介入,

免疫細胞輸入肺部,

清除損傷,修複肺部。

正常情況,發炎過程受嚴格控制,並僅限被感染的區域。但有時免疫系統會失控,免疫細胞殺死病毒的同時,也殺死健康組織。

如果真的出現免疫失控情況,

肺損傷將持續下去,

最終導致呼吸衰竭。

即使沒有死亡,

一些病人也會罹患永久性的肺損傷。

SARS患者肺部X光片顯示為白花花的一片

根據世界衛生組織的說法,SARS病毒會在肺部穿孔,使之呈現“蜂窩狀”;而被新型冠狀病毒感染的病人身上也出現了這樣的病變。

這些孔可能是免疫過度反應造成的,留下的疤痕既能保護肺,也會使肺部硬化。發生這種情況後,病人需要呼吸機來幫助呼吸。與此同時,炎症使肺泡和血管之間的膜更容易滲透,讓肺裡充滿液體,影響肺為血液供氧的能力。

“在重症患者身上,肺幾乎全被淹沒,無法呼吸,”Frieman說:“他們就是這樣死去的。”

腸胃:共同受體

腸胃內壁橫截面

圖片來源:KYLE MCCRACKEN

SARS和MERS爆發期間,1/4患者出現腹瀉。但在新冠這次疫情中腹瀉腹痛較少,目前尚不清楚胃腸道反應是新冠的主要症狀。但是,呼吸道病毒為什麽能影響到腸胃呢?

任何病毒進入人體,都會尋找喜歡的受體,只要能與受體兼容,病毒就侵入。有的病毒很挑剔,有的則不那麽講究,可以輕鬆滲入所有類型細胞。SARS和MERS都能入侵腸胃,在其中大量繁殖,引發腹瀉。但Frieman說,我們還不知道新冠病毒是否也會這樣。

在中山大學附屬第五醫院一例重症感染患者糞便樣本,分離了活的新型冠狀病毒。

分別發表於《新英格蘭醫學雜誌》和預印本發布平台medRxiv(涉及1099個病例)的兩項研究也在糞便樣本中發現了這種病毒,“但我們完全不知道新冠病毒是否存在糞便傳播,”Frieman說:“但它的確存在於糞便中,患者有胃腸道症狀。”

政府工作人員正站在武漢一家酒店外的檢查站裡,這家酒店為被隔離的冠狀病毒感染者提供食宿。

攝影:FEATURE CHINA/BARCROFT MEDIA VIA GETTY IMAGES

血液:細胞因子風暴

病毒學家Angela Rasmussen說,細胞因子風暴“基本上就是血管在出血”。

細胞因子是指免疫系統用來發出警報的蛋白質,它們負責把免疫系統集中到感染部位。接著,免疫細胞殺死被感染的組織,拯救身體其他部分。但某些人在感染冠狀病毒期間,免疫系統毫無規律地將細胞因子推入肺部,引發一場混戰。Rasmussen說:“不是一槍一個敵人,而是直接發射導彈,健康組織也一同被破壞。細胞因子風暴會進入循環系統,引發多個器官的系統性問題。”

三種人畜共患冠狀病毒都出現過全身被攻擊的跡象:肝酶升高,白細胞和血小板數量減少,血壓降低。在極少數情況下,患者還出現了急性腎損傷和心髒驟停。

在某些新冠肺炎重症病例中,細胞因子風暴的反應,再加上無法給身體其他部分供氧,會導致多器官衰竭。而肺部以外的併發症可能與心髒病、糖尿病等基礎疾病有關。

肝:附帶損害

密歇根大學醫學院臨床研究的副院長、美國肝病研究協會前會長Anna Suk-Fong Lok說:“肝髒血管豐富,因此(冠狀病毒)很容易進入那裡。”

Lok解釋說,正常情況下,肝細胞不斷死亡,並向血液中釋放酶。接著,這個神奇的器官會迅速產生新的細胞,繼續工作。由於這種再生過程,肝髒可以承受很多傷害。

血液中的酶水準異常升高,則意味著肝髒出現警示信號。這也是SARS和MERS患者的常見特徵。他們的肝髒輕微損傷,很快就會恢復;但也可能是嚴重損傷,甚至肝功能衰竭。

就SARS而言,肝功能衰竭並不是患者死亡的唯一原因。“你會發現肝功能衰竭的同時,不僅是肺部和肝髒,腎髒也有問題。到那時,病人已經是全身性感染。

腎:牽一發動全身

6%的SARS患者和25%MERS患者出現急性腎損傷,研究證實,新冠病毒也會引發同樣情況。這種症狀相對罕見,但卻致命。2005年《國際腎髒期刊》的一項研究,在出現急性腎損傷的SARS患者中,91.7%的人最終死亡。

香港大學榮譽教授、香港養和醫院的腎病學顧問黎嘉能說,如果病毒進入了血液,那麽在腎小管中檢測到病毒就不足為奇。因為腎髒在不停地過濾血液,腎小管有時會捕捉到病毒,造成暫時性或輕微損傷。但黎嘉能表示,沒有證據表明SARS病毒在腎髒內能夠複製。

急性腎功能衰竭有時也與抗生素的使用、多器官衰竭、使用呼吸機時間過長有關。每件事情之間都有千絲萬縷的聯繫。

孕婦與新冠

2018年,一名不得不實施剖腹產的嬰兒,在休斯敦得克薩斯州兒童醫院降生。

攝影:LYNSEY ADDARIO

互聯網時代最大的諷刺是,我們被龐大的信息流所淹沒,反而對新冠病毒知之甚少。醫學雜誌已經發表了幾篇關於此次疫情的研究報告,有一些較為粗糙,因為研究人員也在趕時間。同時,新聞媒體在積極報導每一項進展。所有的信息在互聯網上混雜在一起,如何去偽存真成了一大挑戰。

例如上周,武漢一家醫院的醫生報告稱,兩名新生兒在出生30小時,新冠病毒檢測呈陽性。很快,這個壞消息傳遍各大新聞媒體,因為這提出了一個問題:這種病是否存在母嬰傳播?

發表於2月13日《柳葉刀》雜誌的一項新研究提供了初步證據,證明這種冠狀病毒不會從母親傳給嬰兒。研究人員觀察了武漢9名患有新冠肺炎的孕婦。其中一些有妊娠併發症,但所有活產嬰兒都沒有表現出感染的跡象。雖然這項研究不能完全排除孕期傳播的可能性,但研究強調的是,在做出推測時需要謹慎。

Rasmussen說:“我們需要確鑿的證據,才能確定事件真假;當然,在改變臨床管理和公共政策方面,也是這樣。”

Frieman也同意這一點。他希望這次疫情將為冠狀病毒研究帶來更多的資金,他還希望,疫情平息後,這些支持和關注能持續下去,不要像SARS時的研究那樣——

“非典爆發後,有一大筆錢,但後來就沒了,”Frieman說:“我們為什麽沒有答案?因為沒人資助了。”

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