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萝卜硫苷

一  病毒的介绍


1 病毒的定义  病毒是一种个体微小,结构简单,只含一种核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。


2 与细菌的区别  细菌是完整的细胞,有细胞膜,细胞质和细胞核,只要有合适的营养和外部环境就可以自行繁殖。


2.1  大小不同:细菌较大,用普通光学显微镜就可看到,它们的生长条件也不高。病毒则比较小,它的体积平均只有细菌的数万分之一, 一般要用放大倍数超过万倍的电子显微镜才能看到。


2.2 细胞结构不同:病毒没有细胞结构,可以说是最低等的生物。一般构造只有一个外壳与遗传物质,没有从环境中主动富集能量与物质的能力,在非细胞环境中完全不表现出生命活性,与一块腊肉无异。因为没有细胞结构的保护,绝大多数病毒在离开细胞后几个小时内就会因为蛋白质变性而不可逆地失去活性。细菌是由单细胞或多细胞组成的简单生物,和植物一样,有细胞壁。在合适的条件下可以休眠数年时间。


3 冠状病毒的结构


冠状病毒外有包膜,这层包膜主要来源于宿主细胞膜(磷脂层和膜蛋白),但也包含有一些病毒自身的糖蛋白。膜表面有三种糖蛋白:刺突糖蛋白(S,是受体结合位点、溶细胞作用和主要抗原位点)、小包膜糖蛋白(E,与包膜结合的蛋白)、膜糖蛋白(M,负责营养物质的跨膜运输、新生病毒出芽释放与病毒外包膜的形成),少数种类还有血凝素糖蛋白(HE蛋白)。而冠状病毒的核酸为单股正链RNA。


冠状病毒是具外套膜(envelope)的正链单股RNA病毒,直径约80~120nm,其遗传物质是所有RNA病毒中最大的,感染人、鼠、猪、猫、犬、狼、鸡、牛、禽类脊椎动物。呈球形或椭圆形。病毒有包膜,包膜上存在棘突,整个病毒像日冕,不同的冠状病毒的棘突有明显的差异。


2019新型冠状病毒(2019-nCoV)是目前已知的第7种可以感染人的冠状病毒,其余6种分别是HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoV-HKU1、SARS-CoV和MERS-CoV。


二  新型冠状病毒的感染


病毒并不会感染所有的细胞,而是只能感染带有某一类表面受体的特定细胞,没有例外。


人体细胞多是高度分化的,所以不同组织的细胞表面的受体蛋白也大相径庭,这也就是为什么病毒的感染途径相对固定的原因。擅长与上呼吸道黏膜细胞结合的病毒当然无法与血细胞结合,这也表现在发病的主要部位,通过飞沫传播的病毒当然主要战场是肺部,通过血液传播的病毒则多以内分泌器官为攻击对象,从来没有什么病毒可以同时攻击多个不同器官与组织。


这次新型冠状病毒的受体和SARS一样,都是血管紧张素转化酶2(ACE2), 当新型型冠状病毒和ACE2结合的时候,感染就开始了。


ACE2蛋白广泛存在于人体器官组织中,如口鼻粘膜、鼻咽、肺、胃、小肠、结肠、皮肤、淋巴结、胸腺、骨髓、脾、肝、肾、脑,ACE2在几乎所有器官的内皮细胞和平滑肌细胞上的表达很丰富,其中ACE2在肺部组织和小肠组织表达最丰富。(出自Tissue distribution of ACE2 protein,the functional receptor for SARScoronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis)。


所以感染最为严重的时候,肺部损伤最为严重,可能会导致急性呼吸衰竭。


三  新型冠状病毒的复制


当冠状病毒遇到受体细胞ACE2之后,将病毒包膜与细胞膜融合,将病毒带到细胞质内,病毒的蛋白质外壳裂解,释放出正股单链RNA。


病毒RNA从结构上看,很像是受体细胞的mRNA,这就骗过了受体细胞内的核糖体,病毒RNA还包含一小段RNA复制酶的信息,于是核糖体会以此为模板,生产出一批RNA复制酶,然后利用该酶,完成负链RNA的转录合成。负链RNA继续和复制酶生成更多的病毒RNA片断和RNA正链。这些不同的RNA片断又会和核糖体生成更多不同的病毒蛋白质结构。


冠状病毒结构蛋白和基因组RNA正链复制完成后,将在宿主细胞内质网处装配生成新的冠状病毒颗粒,最终通过高尔基体形成囊泡运输到达宿主细胞膜处,再以胞吐方式释放到细胞外。


四  冠状病毒的传播


 病毒一般会以某种载体进行传播,往往不会脱离载体而弥散在空气中进行传播。就以导致人类疾病的病毒而言,其传播往往离不开人的体液。不论HIV、SARS病毒,还是现在肆虐的新肺炎病毒,概莫能外。经过前些天的摸索,人们归纳、概括、总结出2019新肺炎病毒传播的途径:①直接传播,患者喷嚏、咳嗽、说话的飞沫,甚至呼出气体被近距离接触者吸入,导致感染;②气溶胶传播,飞沫混合在空气中,形成气溶胶,吸入后导致感染;③接触传播,飞沫附在物体表面,手接触被污染后,再接触口腔、鼻腔、眼睛等粘膜,导致感染。


基于以上分析,预防传染病最有效的预防措施首先就是隔离,尽量减少外出、聚会等;若要外出,一定要戴口罩。此外,还要注意卫生勤洗手,避免接触野生动物,警惕异常症状,及时就医等。


五 人体的免疫系统


人作为万物之灵长,为何感染了包括SARS病毒、2019新型肺炎病毒后显得免疫力这么低下呢?


人的免疫系统有三道防线组成。


第一道防线:物理屏障。第一道防线:物理屏障。主要由皮肤、粘膜构成,它们不仅能够阻挡病原体侵入人体,而且它们的分泌物(如乳酸、脂肪酸、胃酸和酶等)还有杀菌的作用。


第二道防线:在医学上被称为非特异性免疫,主要由人体皮肤、粘膜下和体液中的杀菌物质和吞噬细胞构成。功能是溶解、吞噬病原体。


第三道防线:医学上称为特异性免疫,由免疫器官(主要是胸腺、骨髓、脾脏和淋巴结等)和免疫细胞(主要是T细胞和B细胞)构成。第三道防线是出生后产生,通常对特定的病原体或异物起作用。


这三道防线都是在人类长期进化过程中形成的。但在人类进化的过程中,SARS病毒、2019新型肺炎病毒这类病毒是一直处于“缺席”的状态,所以人体对其免疫能力相对低下。而冠状病毒的繁殖周期又非常短,所以当它们突破人的第一、二道防线后,在第三道防线产生作用前,就已经大量繁殖了,从而引起人相关器官功能下降,引起人体的稳态失衡。


当人体免疫力强时,免疫系统就能迅速清除病毒,甚至可能将病毒阻断在人体外。而且就算病毒入侵肺部,也能及时杀灭,对人体伤害较小。


然而,对于免疫力弱的人来说,其免疫系统无法及时反应,病毒会更容易侵入人体,感染肺部。拖得太久,免疫系统将会不惜代价大量破坏被病毒入侵的人体细胞,来杀死病毒。此时,人体就会出现持续的高热、呼吸困难,甚至多器官受损衰竭等危重症表现。这就是被感染的、发展为危重症的大多数都为免疫力弱的老年人的原因。


目前还没有专门的药物来治愈这个新出的冠状病毒NCP,对于原本就患有糖尿病、高血压等多种慢性病的中老年人来说,感染新型冠状病毒后,如何强化自身免疫力成为战胜病毒的关键。


六 萝卜硫苷--激活潜在的免疫系统-Nrf2信号通路


人体中有一些潜在的免疫保护系统,比如Nrf2信号通路,平时处于潜伏状态,微量的体内环境变化尚无法激活,而降解掉,人体再合成新的Nrf2。只有当体内细胞或组织受到重大破坏时,Nrf2被激活,诱导数百个下游细胞保护基因的转录,对人体的多种器官起到多种保护作用。针对这次新冠病毒,Nrf2过表达可保护肺泡细胞免受病毒的伤害,降低病毒对肺泡细胞的感染。


大量的科学研究及实验发现一种植物化合物萝卜硫素(Sulforaphane) 可以激活Nrf2信号通路,一般情况下,机体中的Nrf2被Keap1(是一种富含巯基的蛋白,通过对 Nrf2的多聚泛素化使Nrf2被蛋白酶降解进而抑制Nrf2信号)约束在细胞质中,逐渐在GUL3 E3 泛素蛋白酶体作用下降解;当萝卜硫素作用于Keap1时,扰乱了这种功能,Keap1的半胱氨酸残基被修饰,改变构象导致Nrf2释放到细胞核中,Nrf2在细胞核与ARE(抗氧化反应元件)结合并激活转录程序, Nrf2基因转录的增强可激发强烈的细胞保护反应。


萝卜硫素是一种活性的植物化合物,是由 萝卜硫苷通过黑芥子酶或人体内的肠道菌群经水解后而生成,自然界中萝卜硫苷含量最丰富的是十字花科类蔬菜中的西兰花,  而在西兰花的各个部位,西兰花种子中萝卜硫苷的含量是成熟西兰花10-100倍。


只要我们共同努力,挖掘身体的潜能,提高自身免疫力,战胜新型冠状病毒NCP的机会就越大。


发布于 2020-03-07

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