一文带你了解病毒与细胞的战争

今天我们聊聊病毒与细胞 。 病毒和细胞的战争 , 可以说是人类历史上持续时间最久的战争 。 病毒无所不在 , 甚至冰川、沙漠、海洋、空气中都能看到他们的身影 。 病毒大小差异广阔 , 最小的几纳米、需要用电镜才能看到 , 而巨型体积的潘德拉病毒用普通显微镜即可观察到 。 病毒的形态也是多种多样的 , 其中以球形最为常见 , 包括新型冠状病毒(图1) 。
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图1病毒具有多种形态
如果咱们将新冠病毒从中间切开 , 可以看到病毒的结构是分层的 , 有点象俄罗斯套娃:最里层是遗传物质-核酸 , 最外层是囊膜;囊膜表面有30多个纤突蛋白大S , 这些大S可不简单 , 经过多少亿年的进化 , 他们拥有了结合细胞膜受体的能力;如果受体是细胞的门锁 , 大S就是钥匙 , 由此病毒就稳稳地粘附在细胞上(图2) 。
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图2病毒的结构剖析图
现在病毒的目标就是如何侵入到细胞内部 。 狡猾的大S启动了一系列构象变化:先是拉伸自己 , 再折叠成发卡结构并释放出能量 , 促使病毒囊膜与宿主细胞膜合二为一 , 病毒遗传物质因此释放到细胞质中(图3) 。 值得庆幸的是 , 这个过程会遭遇中和抗体 , 大量病毒因此无法成功入侵 。
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图3病毒膜融合过程(从左到右)
另一种常见的入侵方式是胞吞 。 简单说就是细胞吸收营养物质的时候 , 不小心将病毒包在囊泡里 , 也吞掉了 , 病毒对此乐享其成(图4) 。 细胞也不傻 , 在前方设立了一个分拣站“核内体” , 会分泌出一种浓酸性物质 , 将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 。 当然也有一些藏得深(套路深)的病毒 , 会利用这个过程 , 让自己破壳而出 , 获得真正的自由 。
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图4病毒胞吞过程(从左到右)
进入细胞内部的病毒 , 其实已经没有了动力(攻击能力) , 只能无助地游荡 。 只有少部分幸运的病毒、搭上了细胞运输工具-马达蛋白 , 这些搬运工以奥运会短跑冠军的速度 , 向着细胞器或者细胞核前行 , 那可是病毒生存与繁衍下一代的目的地 。 然而此时 , 巡逻的细胞防御蛋白突然出现 , 将大多数病毒的美梦彻底击碎/撕裂(图5) 。
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图5病毒被细胞防御蛋白攻击
一文带你了解病毒与细胞的战争】虽然绝大多数的病毒都会被细胞就地正法 , 但是哪怕只剩下1个病毒粒子 , 也可能将细胞搞得天翻地覆;很多时候受伤的细胞会选择自我毁灭 , 以保护整个机体细胞不被感染 。 这就是咱们体内的细胞 , 它们时刻都在为保护我们而战斗、而牺牲 。 围绕我们周围的致命病毒那么多(图6) , 那咱们能做点什么呢 , 最好的办法就是提高自身免疫力 , 为每一个战斗中的小小细胞加油、助威!