nature杂志流感疫苗
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2月27日,科技部高技术研究发展中心在京召开新闻发布会,发布2017年度中国科学十大进展。
1. 实现星地千公里级量子纠缠和密钥分发及隐形传态
“墨子号”量子科学实验卫星由我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星,于2016年8月16日发射升空,2017年1月18日完成在轨测试,正式交付开展科学实验。中国科学技术大学潘建伟和彭承志研究组联合中国科学院上海技术物理研究所王建宇研究组等,创新性地突破了包括天地双向高精度光跟瞄、空间高亮度量子纠缠源、抗强度涨落诱骗态量子光源以及空间长寿命低噪声单光子探测等多项国际领先的关键技术,利用“墨子号”在国际上率先实现了千公里级星地双向量子纠缠分发,并在此基础上实现空间尺度严格满足“爱因斯坦定域性条件”的量子力学非定域性检验;实现了千公里级星地量子密钥分发和地星量子隐形传态,密钥分发速率比地面同距离光纤量子通信水平提高了20个数量级,为构建覆盖全球的天地一体化量子保密通信网络提供了可靠的技术支撑,为我国在未来继续引领世界量子通信技术发展和空间尺度量子物理基本问题检验前沿研究奠定了坚实的科学与技术基础。相关研究进展分别发表在2017年6月16日《科学》[Science, 356(6343):1140—1144]和2017年9月7日《自然》[Nature,549(7670):43—47]和[Nature, 549(7670):70—73]上。研究成果一经发表,随即引起了国际学术界和新闻媒体的广泛关注,同时也得到了国际学术界的高度评价,入选了Nature杂志点评的和美国著名科学媒体Science News评选的“2017年度重大科学事件”。“墨子号”首席科学家潘建伟教授也入选了Nature杂志评选的“2017年度改变世界的十大科学人物”,被称之为“让量子通信驰骋于天地之间的物理学家”。2. 将病毒直接转化为活疫苗及治疗性药物
流感、艾滋病和埃博拉出血热等烈性传染病时刻危害着人类的健康和社会稳定,其幕后“黑手”是结构和功能多样且快速变异的病毒,而疫苗是预防病毒感染的有效手段。北京大学药学院周德敏、张礼和研究组以流感病毒为模型,在保留病毒完整结构和感染力的情况下,仅突变病毒基因的一个三联遗传密码为终止密码,流感病毒就由致病性传染源变为预防性疫苗,再突变多个三联码为终止密码,病毒就变为治疗性药物。此类疫苗的特点是保留了野生型病毒的全部抗原、感染活力和相同的感染途径,可以诱发人体产生强而广的体液免疫、鼻腔黏膜免疫以及T-细胞活化免疫应答,但感染人体后复制能力缺失。这种复制缺陷的活病毒疫苗在老鼠、雪貂和天竺鼠模型中得到验证,达到广谱、持久和高效的效果。该方法颠覆了传统灭活/减毒疫苗的理念,前者需改变病毒抗原结构去除其毒性,只能部分激发人体免疫力,所以需要多次接种。后者需要复杂的工艺处理方能保留病毒的完整结构,但仍具有弱的复制能力和潜在的致病性,安全隐患大。该方法将是研发活病毒疫苗的一种通用方法,并可针对几乎所有病毒。相关研究进展发表在2016年12月2日《科学》[Science, 354(6316):1170—1173]上。该研究进展是我国长期支持基础研究、并鼓励基础研究进行临床转化的典型范例。Science杂志评述该进展为病毒疫苗领域的革命性突破,Nature杂志称其为“驯服病毒的新方法”。3. 首次探测到双粲重子
欧洲核子研究中心于2017年7月6日宣布, 来自大型强子对撞机(LHC)上底夸克探测器(LHCb)国际合作组的科学家们发现了一种被称为双粲重子的新粒子,该粒子带有两个单位电荷,质量约3621兆电子伏特,几乎是质子质量的4倍。与质子和中子类似,新发现的双粲重子由三个夸克组成,但其夸克组分不同:质子由两个上夸克和一个下夸克组成,中子由两个下夸克和一个上夸克组成,而双粲重子则由两个较重的粲夸克和一个上夸克组成。理论预期双粲重子的内部结构迥异于之前发现的粒子,对其性质的研究将有助于人类深入理解物质的构成和强相互作用力的本质。相关研究进展发表在2017年9月11日《物理评论快报》[Physical Review Letters, 119, 112001]上。底夸克探测器国际合作组由来自16个国家的超过1000名科学家组成,清华大学、华中师范大学、中国科学院大学和武汉大学是合作组的成员单位。由清华大学高原宁领导的中国研究团队通过与国内理论家密切合作,主导了此次双粲重子发现的物理分析工作,对该粒子的发现做出了关键性贡献。欧洲核子研究中心对双粲重子的发现作了专门的新闻发布,受到全球媒体的竞相报道。审稿人评价:“该论文给出了期待已久的重要结果——首次观测到双粲重子。”美国《物理》杂志同时以“倍加迷人的粒子”为题进行了专论报道,认为该发现“为科研人员提供了检验量子色动力学的独特体系”。4. 实验发现三重简并费米子
组成宇宙的基本粒子可分为玻色子和费米子。现有的理论认为宇宙中只可能存在三种类型的费米子,即狄拉克费米子、外尔费米子和马约拉纳费米子,其中狄拉克费米子具有四重简并,外尔费米子和马约拉纳费米子具有两重简并,而三重简并的费米子在宇宙中是不存在的。这三种类型的费米子也能够以准粒子的形式存在于固体材料中,其中狄拉克费米子和外尔费米子的存在已在实验上得到确证,马约拉纳费米子也得到一些实验的支持。这些固体材料被通俗地称为“固体宇宙”,与真实的宇宙相对应。与时空连续的宇宙空间不同,“固体宇宙”只满足不连续的分立空间对称性,这就可能出现真实宇宙中不存在的新型费米子。在“固体宇宙”中寻找新型费米子是近年来凝聚态物理领域一个挑战性的前沿科学问题,也是该领域国际竞争的焦点之一。中国科学院物理研究所丁洪、钱天和石友国研究组与合作者,在上海光源“梦之线”和瑞士光源上利用角分辨光电子能谱实验技术,在磷化钼晶体中观测到一类具有三重简并的费米子。这是首次实验发现超出传统的狄拉克/外尔/马约拉纳类型的费米子。他们的实验发现开辟了探索凝聚态体系中非传统费米子的途径,对促进人们认识量子物态、发现新奇物理现象、开发新型电子器件具有重要的意义。相关研究进展发表在2017年6月29日《自然》[Nature, 546(7660):627—631]上。5. 实现氢气的低温制备和存储
氢能被誉为下一代二次清洁能源,但氢气的高效制备以及安全存储和运输一直以来是阻碍氢能源大规模应用的瓶颈。由于甲醇可以安全运输,将氢气存储于液体甲醇中,通过水和甲醇低温液相重整反应原位产氢,在释放出甲醇中存储的氢气的同时也活化等摩尔的水而释放出额外的氢气,就成为氢能利用的可行途径。这种过程装置简单、耗能低,容易和车载或固定聚合物电解质膜燃料电池整合,而释放出的氢气占重比可达18.8%。北京大学化学与分子工程学院马丁研究组与中国科学院山西煤化研究所温晓东以及大连理工大学石川等合作的研究表明,将铂单原子分散在面心立方结构的碳化钼(α-MoC)上制备的催化剂可用于甲醇的液相重整,在较低温度下(150—190摄氏度)能够表现出很高的产氢活性,可达每摩尔铂每小时产氢18,046 摩尔。这种优越的制氢能力远大于以前报道的低温甲醇重整催化剂(高出近两个数量级),其关键在于α-MoC突出的解离水的能力以及铂和α-MoC协同活化并重整甲醇的能力。同时,该研究团队在在水煤气变换产氢过程(CO+H2O=CO2+H2)中也突破了低温条件下高反应转化率与高反应速率不能兼得的难题, 发展了基于Au/α-MoC的新一代催化过程。相关研究进展分别发表在2017年4月6日《自然》[Nature,544(7648):80—83]和2017年7月28日《科学》[Science, 357(6349):389—393]上。上述研究进展被多家科学媒体报道并高度评价,美国化学会C&E News杂志和英国皇家化学会Chemistry World杂志分别以“氢能源:制备氢燃料新过程”和“新型催化剂点亮氢能汽车未来”为题进行了亮点报道,认为“随着此高活性催化体系的成功,把氢气存储于甲醇并在需要时重整释放的概念可能得到实际应用,这是氢能储存和输运体系的一个重大突破”。6. 研发出基于共格纳米析出强化的新一代超高强钢
超高强钢在航空航天、交通运输、先进核能以及国防装备等国民经济重要领域发挥支撑作用,而且也是未来轻型化结构设计和安全防护的关键材料。然而几十年来高性能超高强钢的研究始终基于传统的半共格析出产生强共格畸变的学术思路,存在着析出相数量有限,析出尺寸不够合理且分布不均匀的固有缺陷,这既降低了材料的塑韧性又严重影响服役安全性。此外,昂贵的制备成本也限制了其实际应用,成为困扰高端钢铁工业发展的难题。北京科技大学吕昭平研究组与合作者针对低成本高性能的目标,创新性提出利用高密度共格纳米析出相来强韧化超高强合金的设计思想,采用轻质且便宜的铝元素替代马氏体时效钢中昂贵的钴和钛等元素,大幅降低成本的同时通过简单的热处理促进极高密度、全共格纳米相析出,研发出共格纳米析出强化的新一代超高强钢。他们通过调控晶格错配度使得析出相在产生极低共格畸变的同时又具有高的有序抗力,这极大增强了合金的强度但不牺牲其延展性能。所涉及的颠覆性合金设计思想也可应用于其它结构材料的研发。相关研究进展发表在2017年4月27日在《自然》[Nature, 544(7651):460—464]上。《自然·材料》(Nature Materials)发表专门评述文章指出,该研究“以完美的超强马氏体钢设计思想,简化的合金元素及析出相强化本质,为研发具有优异的强度、塑性和成本相结合的结构材料提供了新的途径”。
7. 利用量子相变确定性制备出多粒子纠缠态
实现多粒子纠缠是量子物理实验研究的一大追求。清华大学物理系尤力和郑盟锟研究组,通过调控铷-87原子玻色-爱因斯坦凝聚体中的自旋混合过程,使其连续发生两次量子相变,实现了包含约11000个原子的双数态的确定性制备。通过直接观测该纠缠态,他们表征其不同内态间原子数的差值的涨落低于经典极限10.7±0.6分贝,其集体自旋的归一化长度为近似完美的0.99±0.01。这两个指标反映该多体纠缠态可以提供超越标准量子极限约6分贝的相位测量灵敏度,以及至少910个的纠缠原子数——创造了目前能确定性制备的量子纠缠粒子数目的世界纪录。利用量子相变确定性制备多体纠缠态是一种崭新的尝试。由于连续量子相变点处有限系统的能隙很小,系统穿过相变点时会产生较大的激发。他们的研究显示即使这种激发会发生,量子相变点两边迥异的多体能级结构依然能够帮助制备出高品质的多粒子纠缠态。这一全新的理解和纠缠态制备方法为未来其它多粒子纠缠态的制备提供了一种思路。另外,双数态的确定性制备为超越标准量子极限的测量科学与技术的实用化发展,比如实现海森堡极限精度的原子钟和原子干涉仪等提供了一种可能。相关研究进展发表在2017年2月10日《科学》[Science, 355(6318):620—623]上。8. 中国发现新型古人类化石
长期以来,古人类学界对在中国境内发现的中更新世晚期至晚更新世早期过渡阶段古人类成员的演化地位一直存在争议。争论的焦点是:他们是由本地的古人类连续进化而来?还是外来人群的成功入侵者?最近在河南灵井遗址发现的两件距今10.5—12.5万年前的古人类——许昌人的头骨化石,为探讨这一阶段中国古人类的演化模式提供了重要信息。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所吴秀杰研究组与美国华盛顿大学Erik Trinkaus等合作的研究显示,许昌人颅骨既具有东亚古人类低矮的脑穹隆、扁平的颅中矢状面、最大颅宽的位置靠下的古老特征,同时又兼具欧亚大陆西部尼安德特人一样的枕骨(枕圆枕上凹/项部形态)和内耳迷路(半规管)形态,呈现出演化上的区域连续性和区域间种群交流的动态变化。此外,许昌人超大的脑量(1800 cc)和纤细化的脑颅结构,又体现出中更新世人类生物学特征演化的一般趋势。目前还无法将其归入任何已知的古人类成员之中,许昌人可能代表一种新型的古老型人类。这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段中国古人类演化上的空白,表明晚更新世早期中国境内可能并存有多种古人类成员,不同群体之间有杂交或者基因交流。许昌人化石为中国古人类演化的地区连续性以及与欧洲古人类之间的交流提供了一定程度的支持。相关研究进展发表在2017年3月3日《科学》[Science,355(6328):969—972]上。该研究发现引起了国内外学术界和媒体的极大关注,Science、Current Biology等国际顶端学术期刊都为此发表专题评论,认为这项研究填补了古老型人类向早期现代人过渡阶段东亚地区古人类演化上的空白,是中国学者在古人类研究领域取得的一项重大突破。
9. 酵母长染色体的精准定制合成
基因组设计合成是对基因组进行全新设计和从头构建,能够按需塑造生命,开启从非生命物质向生命物质转化的大门,推动生命科学研究由理解生命向创造生命延伸。然而,基因组合成面临长染色体难以精准合成、合成染色体导致细胞失活等难题。天津大学元英进、清华大学戴俊彪、深圳华大基因杨焕明等团队与合作者利用多级模块化和标准化人工基因组合成方法,基于一步法大片段组装技术和并行式染色体合成策略,实现了由小分子核苷酸到活体真核长染色体的定制合成,建立了基于多靶点片段共转化的基因组精确修复技术和DNA大片段重复的修复技术,成功设计构建了4条酿酒酵母长染色体,实现了真核长染色体合成序列与设计序列的完全匹配;原创性地建立了基因组缺陷靶点快速定位方法,提供了表型和基因型关联分析的新策略,通过缺陷靶点的定位与排除,解决了合成基因组导致细胞失活的难题;在此基础上,构建了人工环形染色体,为当前无法治疗的染色体成环疾病发生机理和潜在治疗手段建立了研究模型。该研究为深化理解生命进化、基因组与功能关系等基础科学问题提供了新的思路。相关研究进展以4篇论文形式发表在2017年3月10日《科学》[Science, 355(6329): eaaf4704, eaaf4706, eaaf4791,eaaf3981]上。研究成果引起国内外专家和媒体的极大关注。Science同期发表专文评论,Nature、Nature Biotechnology、Nature Reviews Genetics、Molecular Cell等多个顶级期刊均发表专文或亮点介绍,高度评价本工作,认为这是第一个全合成真核生物基因组的重要里程碑。10. 研制出可实现自由状态脑成像的微型显微成像系统
北京大学生物膜与膜生物工程国家重点实验室程和平及陈良怡研究组与电子工程与计算机科学学院张云峰和王爱民等合作,运用微集成、微光学、超快光纤激光和半导体光电子学等技术,在高时空分辨在体成像系统研制方面取得突破性技术革新,成功研制出2.2克微型化佩戴式双光子荧光显微镜,在国际上首次记录了悬尾、跳台、社交等自然行为条件下,小鼠大脑神经元和神经突触活动的高速高分辨图像。此项突破性技术将开拓新的研究范式,在动物自然行为条件下,实现对神经突触、神经元、神经网络、多脑区等多尺度、多层次动态信息处理的长时程观察,这样不仅可以“看得见”大脑学习、记忆、决策、思维的过程,还将为可视化研究自闭症、阿尔茨海默病、癫痫等脑疾病的神经机制发挥重要作用。相关研究进展发表在2017年7月《自然·方法学》[Nature Methods, 14(7):713—719]上。该成像系统被2014年诺贝尔生理学或医学奖得主Edvard I. Moser称之为研究大脑的空间定位神经系统的革命性新工具。
Nature|SARS-CoV-2的病毒拯救
反向遗传学 被认为是一种不可或缺的工具,它彻底改变了我们对病毒发病机制和疫苗开发的认识。大型的RNA病毒基因组,如冠状病毒基因组,由于基因组较大且不稳定,很难在大肠杆菌宿主中克隆和操作。
两位通讯作者均来自瑞士的University of Bern
Transformation-Associated Recombination cloning TAR克隆
基因组DNA片段和过量的TAR载体在去除细胞壁的酵母细胞中进行混合。每个载体中都含有对目的基因特异的两段序列(标为蓝色和红色)以及酵母的筛选标记HIS3和CEN6(淡蓝色原点)。由于载体过量,酵母细胞便会将DNA片段全部接受。根据具体情况又可分为三类:1)未分到基因组DNA的;2)分到基因组DNA但未被整合到TAR载体上的;3)分到基因组DNA且通过自身同源重组被整合到TAR载体上的。显然我们是只需要第三种情况的阳性克隆,怎么把其它两种过滤掉呢?答案是进行电泳。
下图是对上述过程的简化示意:
2010年5月20日,J. Craig Venter Institute在美国 Science 杂志上报道了首例人造细胞的诞生。向山羊支原体 Mycoplasma capricolum 细胞中转入人工合成的蕈状支原体 Mycoplasma mycoides 的基因组而来,产生的人造细胞表现出的是蕈状支原体的生命特性。
利用该平台,研究人员在拿到合成DNA片段后一周内,对新冠病毒进行了基因组改造和病毒拯救。研究团队于1月14日向试剂公司下单,以化学合成方式得到上述14个DNA片段,并在2月4日拿到其中的12个含片段载体(有pUC57、pUC19、pUC57mini和PCC1-His3)。其中片段5 和7 未获得,原因不详。研究团队最终通过对一位来自慕尼黑患者的新冠病毒样本(BetaCoV/Germany/BavPat/2020)进行RT-PCR 扩增,获得了第5和第7个片段。
利用TAR 克隆,研究人员获得了6 组正确组装的新冠病毒构建体的分子克隆。随后用酵母的同源重组系统依据末端重复的序列将这些DNA 序列拼到一起。获得完整的病毒序列后,用T7 RNA 聚合酶将其通过脱落转录,得到病毒RNA,将该RNA 用电穿孔技术导入到非洲绿猴肾细胞(VeroE6 cell)中,使其感染。将用于培养绿猴肾细胞(~2d),含释放出的病毒颗粒的上清液注入到别的培养基中,发现可以感染别的细胞,说明新构建的酵母合成平台可以拯救病毒。
同理,作者团队在鼠肝炎病毒A59(MHV-A59)和MERS-CoV进行病毒拯救的测试,发现效果依旧很好,测试的克隆中正确组装了病毒基因组的YAC均可达到90%,这表明病毒在酵母中的组装效率相当之高。
TAR 克隆系统的一个最重要的优点就是可以先对全基因组进行设计,通过对小的具有重复序列的片段的合成,进而再依靠酵母的同源重组系统进行片段的正确组装,极大的降低了合成的难度,也大幅提高了合成的效率。无需得到变异毒株的临床样本,通过对病毒变异的分析,可以合成构建出该变异毒株的基因组片段,再通过酵母平台进行重建与拯救。论文中还提到对局部片段的重新设计,以测试改变前后对病毒的影响。
总的来说,这一方法即利用酵母人工染色体在酵母体内将合成的SARS-CoV-2的DNA片段进行体外重组,获得全长cDNA克隆。再将cDNA体外转录为RNA,利用电穿孔将病毒RNA转染进哺乳动物细胞,实现病毒拯救。
化学合成的基因组DNA所产生的SARS-CoV-2可以绕开病毒分离物的来源限制,而且还可以对单个基因进行遗传修饰和功能表征。
对于这一篇论文,我起初有许多地方不明白。
首先是病毒的基因组合成,理论上讲,比病毒更高级的生物基因组,并不是没有人合成出来过,因此这篇论文的技术可以说是降维打击了,那为什么还可以发表在顶级杂志 Nature 上呢?
从时间线上进行分析,我们可以得知,1月11日病毒序列正式被公布(据我所知应该是中国CDC发布的),但是国外第一个提取出病毒毒株的时间却是到了2月26日,与序列的公布整整相差1个多月。我们也可以知道这次的Pandemic,一个多月可以新增多少感染者和死亡者,时间就是生命啊!而作者在序列公布后的第3天便下出了订单,在ICTV正式公布新冠病毒名称的第2天便得到了拯救完成的病毒。可以想象,如果以后没有可能及时得到病毒的毒株,我们可以直接根据序列得到病毒的毒株, 这是本篇文章最大的亮点之一,即在此类形势下给人一种研究病毒的范式。
第二个亮点,可以关注到作者不仅做了SARS-CoV-2,还做了MHV和MARS-CoV。看不明白的话给个提示:这三种病毒都是冠状病毒科(Coronaviridae )的!此外,作者在表格中还列出未实现拯救的人呼吸道合胞病毒(hRSV-B)、寨卡病毒(ZIKA virus)和流感病毒(HCoV)。这意味着作者想 通过对一系列冠状病毒的拯救验证来说明这一平台广泛的适用性 ,将难缠的冠状病毒,乃至其他病毒的毒株获取难度降低。这或许对科学界是件好事,但是可能也是件坏事吧…
Craig Ventor;冠状病毒亚基因组;
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[1] Thao, et al. Nature , 2020.
[2] Natalay Kouprina & Vladimir Larionov. Nat Protocol , 2008.
[3] Daniel G. Gibson, et al. Science , 2010.
[4] 孙明伟, 李寅, 高福. 生物工程学报 , 2010.
卡塔尔新冠病毒最新型号
各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制(领导小组、指挥部):
为贯彻落实《关于进一步优化落实新冠肺炎疫情防控措施的通知》,进一步发挥互联网医疗服务的积极作用,现就做好新冠肺炎互联网医疗服务有关工作通知如下:
一、医疗机构(包括互联网医院、开展互联网诊疗服务的医疗机构)可以通过互联网诊疗平台,
依据最新版新型冠状病毒肺炎诊疗方案有关要求,为出现新冠肺炎相关症状的患者、符合《新冠病毒感染者居家治疗指南》居家的,在线开具治疗新冠肺炎相关症状的处方,
并鼓励委托符合条件的第三方将药品配送到患者家中。二、医疗机构开展互联网诊疗服务过程中,若发现患者病情出现变化或存在其他不适宜在线诊疗服务的,医师应当引导患者到实体医疗机构就诊。
三、为方便人民群众获得健康咨询、就医指导、预约诊疗等服务,降低交叉感染风险,鼓励医疗机构提供24小时网上咨询服务,为儿童、孕产妇、老年人、透析患者和合并基础疾病的患者提供就医及心理咨询、用药导等服务,同时积极开展分时段精准预约,缩短患者到院后等待时间。
四、鼓励医联体内上级医院通过远程会诊、远程诊断、远程培训等方式提高基层医疗机构对高风险人群的识别、诊断和处置能力。
五、县级及以上地方卫生健康行政部门应当加强对互联网诊疗服务的监管,医疗机构应当落实互联网诊疗服务的医疗质量安全责任,确保线上线下医疗服务一体化、医疗质量安全同质化。
国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情
联防联控机制医疗救治组
2022年12月11日

新冠阳性之后,还会“再阳”吗?重复感染会变得更严重吗?
很多人关心新冠病毒的再感染问题。
其实,对绝大多数人来说,考虑这个问题为时尚早。目前,我国大部分人并没有感染过新冠病毒,“再”感染还无从谈起。但是一些朋友仍然从媒体或者自媒体报道中看到了“再感染”问题,担心如果发生再感染,症状是否会更加严重。
今天,我们就聊聊这个话题。
这个问题由两方面组成,一是病毒的毒力是由什么决定的,二是我们的免疫系统是如何工作的。
01
人体免疫原理
先说第二个问题,我们自身。人的一生,其实就是与各种病原体抗争与共存的一生。
我们人体的免疫系统分为两大部分——先天性免疫和适应性免疫。前者也叫非特异性免疫(或者固有免疫),是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御,是我们与生俱来的,不针对特定的病原体,比如皮肤、呼吸道黏膜和一部分白细胞(比如巨噬细胞、中性粒细胞)等提供的防护;后者也叫特异性免疫(或者获得性免疫)
,是我们针对特定某种病原体产生的免疫,具体来说就是由病原体的自然感染或者接种疫苗带来的免疫力。
在疫苗相关的话题上,我们可以专注讨论适应性免疫。大家都知道疫苗接种后会产生抗体,但抗体远非疫苗接种的唯一产物。
实际上,适应性免疫也由两部分组成,分别是B细胞介导的体液免疫和T细胞介导的细胞免疫。体液免疫应答主要是产生抗体,除卡介苗外,所有我们常规使用的疫苗都主要通过抗体来提供保护。
而细胞免疫应答主要是T细胞反应,后者又分为:
细胞毒性T细胞
(CD8+T细胞):也叫杀伤性T细胞,可以摧毁已经被病毒感染的人体细胞
辅助性T细胞
(CD4+T细胞):主要诱导、活化免疫系统的其他细胞,比如负责在体液免疫里分泌抗体的效应B细胞(也叫浆细胞)和记忆B细胞等

T细胞激活机制示意图。图片二改自图虫图库,不授权转载
记忆B细胞可以长期存活,即便血清中抗体很低,当病原体再次入侵时,它也能重新激活并产生抗体。
抗体(准确来说是中和抗体)可以识别并阻止体液中的病毒侵入细胞,如果有一些漏网之鱼逃过了抗体入侵细胞,被感染的细胞则由杀伤性T细胞负责攻击并清除。
抗体的本质是一种蛋白质,它在血清中的水平会随着时间推移而逐渐下降。而在未来抗体水平降得比较低、再次遇到病毒入侵时,T细胞和记忆B细胞将发挥着长期保护的作用。
02
影响病毒毒力的外部因素说回开头还没解决的第一个问题,病毒的毒力是由什么决定的?
新冠病毒入侵人体后表现出来的致病力(毒力)取决于内生毒性和外部因素。
其中,外部因素主要有以下四个方面:
一是疫苗接种/自然感染的比例
,因为二者都会产生抗体(以及T细胞反应),随着许多国家人群接种率/既往感染率的上升,即便前后时期都是同样的变异体,引起的重症率/死亡率也会下降;
二是不同疫情浪潮期间,感染人群的中位年龄也会影响到重症情况
,因为老年人的重症风险显著高于年轻人;
三是药物
,感染早期就使用一些抗病毒药物,可以显著降低重症的风险,所以药物的研发和储备很重要;
四是医疗条件
,如果医院出现挤兑的话,该住院/该进ICU的新冠患者没能及时收治,病死率也会提高。
另外,一些隐形条件也会影响到数据本身,比如大量的感染者是无症状感染,他们不知道自己感染了,或者通过快速抗原检查阳性后没有上报,在分子固定的情况下,分母小于实际数字也会导致统计到的重症率/病死率升高。
03
再感染,到底会不会更严重?看到这里,你可能已经意识到:
“再感染”之后病情是变得更轻还是更重,实际上是由复杂因素决定的。对于大多数病毒性急性呼吸道传染病来说,
比较严重的感染往往出现在我们人生的两个时期
。
一个是
儿童时期
,也就是我们人生中最初感染的那一段时间,因为没有既往免疫力,完全是“裸奔”面对病毒,除非是由主动疫苗带来保护力。这也是为什么各种疫苗对于儿童来说非常重要,疫苗能保护儿童避免感染,或者避免感染后出现重症。
下图是1949年-2016年中国一些传染病的发病率变化,这七十年来持续的健康教育加上积极的疫苗接种工作,我们国家已经消除了天花和脊灰,其他许多传染病的发病率也大幅下降了。

另外一个比较严重的时期通常是
老年时期
,这时候由于人体免疫系统的退化,因一些病毒(比如流感)感染造成重症的概率会更高。
我们来具体看一个“再感染”的病毒性呼吸道传染病的例子:
RSV,呼吸道合胞病毒
,大多数(68%)婴儿在出生后第一年会被感染,几乎所有(97%)的婴儿在两岁前感染过。RSV也是引起中国幼儿急性下呼吸道感染(ALRTI)的最主要病毒。全球每年有超过3500万儿童感染RSV,并且可发生重复感染,每年造成超过300万人住院,近6万人死亡。
但到了
中青年时期,我们感染RSV后重症的风险就低很多,表现出来的症状更像普通感冒
。如果一个人多次感染RSV,那么在第一次感染后,症状往往会较轻。
这就是人体的免疫系统对一种呼吸道传播病毒做出的应答。
04
再感染新冠病毒时,情况是什么样?今年3月份,威尔康奈尔医学院(卡塔尔校区)的学者在NEJM上发表了一项研究
[1]
,评估既往感染所带来的保护力。
研究发现,在感染270天后,对于预防再次感染不同变异体的保护力分别为:
阿尔法毒株:90.2%
贝塔毒株:85.7%
德尔塔毒株:92%
奥密克戎毒株:56%
而在1304例再次感染的患者当中,共有5例发展到重症(脉氧饱和度降低,需要吸氧);无人发展到危重症或者死亡。
不过也有一些研究,得出了不同的结论,比如一项在《自然-医学(Nature Medicine)》杂志上发表的研究
[2]
则表明,与仅感染过一次的患者相比,无论疫苗接种情况如何,再次感染的患者出现并发症的风险更高,包括肺部、心血管、糖尿病、胃肠道和神经系统等的并发症。
这项研究在自媒体上被广泛传播,但实际上,本文作者自己写道:“
我们的分析不应解释为评估第二次感染与第一次感染的严重程度,也不应解释为对比第二次感染后与第一次感染后所分别产生的不良健康结局风险。”

论文截图。图片来源:《自然》杂志官网
并且,这项研究的患者主要是退伍军人,再次感染者年龄较大(平均年龄60岁),男性为主(86%),还有多重高危因素,包括肥胖(平均BMI 31)、糖尿病(36%),每人每天平均吃16种药,大部分人(87%)从未接种过疫苗等。
再根据今年12月,上海交大和耶鲁大学在《科学报告( Science reports)》上发表的一项荟萃分析
[3]
(该分析纳入了全球11项研究和11项病例报告),可以相对更全面地看到:之前感染新冠的人存在在感染风险,但是与未感染者相比,他们再次感染的风险更低。
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总结从免疫学的基本常识出发,
新冠病毒自然感染和疫苗接种都会产生免疫应答
,包括体液免疫应答(抗体)和细胞免疫应答(T细胞)等,
这些有助于预防后续的感染
。虽然抗体的水平下降更快,但是仍然有T细胞和各种记忆细胞的保护,可以显著降低重症风险。
上面提到的这项荟萃分析也表明,既往感染所产生的中和抗体水平低于疫苗接种所产生的中和抗体水平
[3],这提示我们:既往感染者仍然需要接种疫苗,才能获得更高的保护力。
整体而言,再次感染的风险、以及感染后的症状取决于多种复杂因素,包括变异体的变化、疫苗接种情况和既往的身体基础情况等。
确实有小部分感染者再次感染后风险更高,但是对于大多数人而言,不太需要担心再次感染会变得更加严重。
最重要的是,无论是否有感染过,都应当积极接种疫苗,不能用主动感染替代疫苗。在接种疫苗的同时,我们仍然应做好各种个人防护工作,包括戴口罩、勤洗手和保持社交距离等.避免感染后重症的最好方法,就是避免感染。
我想发sci请问各位牛人哪些杂志可以接受流感疫苗文章?
在医学类杂志,象中外医疗,中国现代药物应用之类的
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