图片来自 V. Recaniello TWIV, Virology lecture, 2021。
上左;病毒(红色小颗粒)侵入鼻腔,由鼻腔开始感染隐藏在呼吸气道及鼻腔粘液层下表层的细胞:
上右:病毒惑染嗅球软脑膜的感觉性神经。
下左:隐藏在呼吸气道粘液层下的表层细胞。
下右:隐藏在鼻腔粘液层下的嗅觉表层细胞。
注明:小孩的粘液层下表层细胞膜上表达着大量及多样的“模式识别受体”(PRRs);但随着年龄的增加,PRRS
的数量也逐渐的减少。这现象部分地说明人体的“自然免疫”随着年龄增长而减少的原因。
我多年在病毒实验室工作,利用细胞组织培养技术来分离病毒,不知不觉中感觉到与抗拒病毒、压制毒瘤特性的细胞因子(Cytokines)结缘。这种细胞因子类似“干扰素(Interferons)”,是一种自然的、先天内存于细胞中(尤其是在初生婴儿)中的细胞因子。当人的表皮细胞与外界病菌或其他物质接触时,在细胞内的干扰素便会即时的被激活。干扰素在细胞内可以阻止病毒的复制,在细胞外保护邻近表皮细胞不受外界病毒的感染。干扰素也能激活其他的免疫细胞,产生抗体对抗病毒种种的免疫反应。
细胞免疫学有一条重要的原理:人体的每一个细胞除了干扰素之外,也含有内在强有力对抗病毒的机制(Intrinsic defence);这种机制,能即时有效被激发起来抗拒任何外界病菌的入侵。这自然科学的现象,也符合中医黄帝内经“正气内存,外邪不干”的原理。
婴儿出世时,由母体得到完整先天的元气(充分的正气)。元气确保婴孩不易受外界邪气(如病菌)的干扰。婴儿在生长过程中,元气逐渐的被消耗,会影响完整正气的维持。这时婴儿可由初乳(Colostrum),及通过食道的“五谷精微”升化成的“卫气”与“营气”,及来自肺部由新鲜空气转化成的“宗气”等等来补充被消耗的元气,才能维持正气的完整与动态平衡。中医保持正气的原理,类似于西医免疫学中的T淋巴细胞不停在体内协调免疫系统的功能,来维持先天的自然免疫与后天适应性免疫功能的平衡。
免疫系统可分为先天的自然免疫系统(Natural Immunity)及后天适应性的免疫系统(Adaptive immunity)。当外界病菌感染时,站在最前线最初面对病毒感染的,就是自然免疫系统。自然免疫系统主要功能是阻止病毒入侵引起感染,造成破坏。适应性免疫的功能是比较有针对性的防止病毒扩散,中和及杀灭病毒。人在不同的年龄段,两种免疫系统,各自都会产生不同程度的变化,但也会在自然免疫T-helper细胞的协调下,两种免疫系统都不时的维持在动态平衡的状态。
保护人体不受外界病菌的感染,最主要依赖的是能即刻起作用的自然免疫(Natural Immunity)反应,接着才是适应性免疫(Adaptive Immunity)反应。自然免疫的来源,是经过脐带来自母体,及在出生后由母亲供给的初乳。初生婴孩有健全来自母体的自然免疫功能,有阻止外界病菌(包括SARS-CoV-2)感染的优势。
初生婴儿、儿童、及5至9岁的孩子,通常他们的自然免疫功能是比较健全的,他们的后天适应性免疫功能普遍比较不成熟。对抗外界病毒的感染主要是依赖自然免疫。小孩的后天适应性/获得性免疫还是需要经过选择性疫苗的接种,或者因受到病菌的感染后而获取的。
随着年龄的增长,小孩的自然免疫会慢慢的衰退,能补充其免疫的不足,是靠适应性及获得性的免疫功能。人到了中年,由于自然免疫逐渐下降,适应性免疫逐渐提高,两种免疫系统都扮演着似乎同等重要的抗菌角色。人若踏入了高龄(65-70岁以上),自然免疫中的内存免疫似乎再也不存在,老年人对抗病毒的免疫功能,除了靠经己衰弱“与生俱来”的免疫(Innate immune)能力外,主要的是依赖通过疫苗的接种而取得后天适应性免疫系统的保护了。
近期,N.G. Davies et.al. 等科学家(Nature Medicine 16, June 16, 2020),从被新冠肺炎疫情侵袭的六个国家(包括中国、意大利、日本、新加坡、韩国及加拿大)中收集了在不同年龄段受到病毒感染,及被感染后产生不同程度的病变病患者中发现,无论受到哪一变种病毒的感染,引发伤害的程度,都与患者的年龄和体质有重要的关系。他们察觉到:
1. 绝大多数的患者都没有接受疫苗的接种;
2. 病患年龄在20岁以下者,受病毒感染及致病的可能性只是20岁以上致病患者的一半(50%);
3. 受到感染后,年龄在10-19岁患者,病情恶化的可能性比较少,最多也只占20岁以上病患者的21%;
4. 超过65%的重症患者都是65岁以上的老人;
5. 婴孩及小孩同样会受新冠肺炎病毒的感染,但是与成年人比较,病毒对小孩的感染很少会造成严重的病变。即使中了感染,绝大多数只显示轻微的症状,而且很快病愈。
以上报道凸显,在没有针对性的适应免疫系统的保护下,自然免疫似乎是唯一的免疫机制能对抗病毒,能阻止病毒对人体的伤害。自然免疫是站在对抗病毒的第一防线。
新冠肺炎病毒对人类的侵击,造成严重肺炎甚至死亡。病毒形成的主要感染途径,95%是由感染隐藏在鼻口腔粘液层下,内表层细胞开始;病毒只要能突破分布在鼻腔或口腔粘液层中的物理及生物化学剂的障碍,便能直接地接触到鼻咽喉腔的表层细胞(看图)。
鼻咽喉腔表层细胞膜外存在着许多能行使不同功能的接受体(receptor sites),其中有很多的受体,称为“模式识别受体”(Pattern Recognition Receptors, PRRs),能在被病毒一触动时,就即刻激活“细胞内自然存在的抗病毒激素”包括干扰素,及其他内在强有力对抗病毒酵素(Intrinsic defence enzymes)的活动,这些激素在细胞内,第一时间便将入侵病毒的基因(RNA, DNA)毁灭,同时也致使受感染的细胞自灭、销毁,方便巨噬细胞吞噬,引导适应性免疫(Adaptive Immunity)反应。
细胞研究人员也观察到分布在粘膜下表层细胞膜上,多样化的 PRRs“模式识别受体”及他们表达的数量,与年龄的大小有一定的关系;婴儿,幼儿及九岁以下小孩,他们的细胞膜上表达“模式识别受体”的数量与种类,比起年纪在12-19岁者多了数倍,年龄在20岁以上,“模式识别受体”的数量就比较少。由于小孩在粘膜下的表层细胞膜拥有大量的抗毒“模式识别受体”,促使小孩抗毒性的“细胞内存免疫能力”超强,因此小孩子是不容易受到新冠肺炎病毒感染的。
作者为加拿大华裔资深微生物医学博士
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