疫苗
疫苗(vaccine)習(xí)慣上將減毒的或滅活的病原微生物制得的生物制品均稱為疫苗。嚴格講,由細菌制成的生物制品稱為菌苗,而由病毒、立克次體、螺旋體等制成的生物制品稱為疫苗。常用的疫苗有死疫苗和活疫苗之分。
死疫苗 選用免疫原性強的細菌、病毒、立克次體、螺旋體等,經(jīng)人工大量培養(yǎng),用物理或化學(xué)方法將其殺死后制成的疫苗稱死疫苗。這種疫苗已失去毒力,但仍保持其免疫原性。常用的有傷寒、百日咳、鉤端螺旋體、斑疹傷寒、乙型腦炎等疫苗。死疫苗進入人體后不能生長繁殖,對人體刺激時間短,要獲得強而持久的免疫力,需要多次重復(fù)注射。為減少注射次數(shù),將不同種類的死疫苗適當(dāng)混合,組成聯(lián)合疫苗。如傷寒、副傷寒甲、乙混合的三聯(lián)疫苗等。死疫苗易保存,保存的時間也較長(一般可保存一年左右)。但需多次注射,且注射劑量大,局部及全身反應(yīng)比較明顯,且缺乏局部免疫。
活疫苗 是采用人工定向變異的方法,或從自然界篩選出毒力高度減弱或基本無毒的活的微生物制成的預(yù)防制劑。如卡介苗、鼠疫疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、麻疹疫苗等?;钜呙缃臃N后,在機體內(nèi)有一定的生長繁殖能力,可使機體發(fā)生類似隱性感染或輕度感染,免疫效果強而持久。一般只需接種一次,用量較小,除刺激機體產(chǎn)生細胞免疫和體液免疫外,尚能產(chǎn)生局部免疫。缺點是不易保存,須存放冰箱中。如卡介苗在4℃約保存4~6周,脊髓灰質(zhì)炎疫苗在4℃保存5個月左右即失效。接種途徑一般采用自然感染,少數(shù)采用皮內(nèi)注射或劃痕法。除緊急狀態(tài)如烈性傳染病大流行,一般孕婦不能接種活疫苗,因活疫苗對胎兒有很大影響。
隨著免疫學(xué)的迅速發(fā)展,應(yīng)用DNA重組、肽合成、內(nèi)影像抗體和純化亞單位等技術(shù),研制出更有效且安全的新的微生物疫苗,如:基因工程疫苗、合成疫苗、偶聯(lián)疫苗、亞單位疫苗、獨特型疫苗等,將逐漸代替目前常用的常規(guī)疫苗。
什么是疫苗
天花病毒 |
疫苗是將病原微生物(如細菌、立克次氏體、病毒等)及其代謝產(chǎn)物,經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的用于預(yù)防傳染病的自動免疫制劑。疫苗保留了病原菌刺激動物體免疫系統(tǒng)的特性。當(dāng)動物體接觸到這種不具傷害力的病原菌后,免疫系統(tǒng)便會產(chǎn)生一定的保護物質(zhì),如免疫激素、活性生理物質(zhì)、特殊抗體等;當(dāng)動物再次接觸到這種病原菌時,動物體的免疫系統(tǒng)便會依循其原有的記憶,制造更多的保護物質(zhì)來阻止病原菌的傷害。
疫苗的發(fā)現(xiàn)可謂是人類發(fā)展史上意見具有里程碑意義的事件。因為從某種意義上來說人類繁衍生息的歷史就是人類不斷同疾病和自然災(zāi)害斗爭的歷史,控制傳染性疾病最主要的手段就是預(yù)防,而接種疫苗被認為是最行之有效的措施。而事實證明也是如此,威脅人類幾百年的天花病毒在牛痘疫苗出現(xiàn)后便被徹底消滅了,迎來了人類用疫苗迎戰(zhàn)病毒的第一個勝利,也更加堅信疫苗對控制和消滅傳染性疾病的作用。此后200年間疫苗家族不斷擴大發(fā)展,目前用于人類疾病防治的疫苗有20多種,根據(jù)技術(shù)特點分為傳統(tǒng)疫苗和新型疫苗。傳統(tǒng)疫苗主要包括減毒活疫苗和滅活疫苗,新型疫苗則以基因疫苗為主。
疫苗的種類
注射疫苗 |
疫苗是用來輔助人類免疫系統(tǒng)抵御疾病的,這就決定制造疫苗首先應(yīng)選擇合適的生物活體,使之即不引入新的病原體,又能增強人體的免疫能力。隨著生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,這一領(lǐng)域的技術(shù)也日漸多元化,疫苗種類也不斷更新,主要有如下幾種:
?。?)滅活疫苗俗稱“死疫苗”,是用病原微生物經(jīng)培養(yǎng)繁殖或接種于動物組織,生長繁殖后失去致病能力但仍保留免疫原性而制成的,進入人體后可直接引起免疫應(yīng)答,但不能繁殖,比較安全、穩(wěn)定,適合喪失免疫力或免疫力低下的病人使用。不過需要多次注射才能產(chǎn)生連續(xù)而牢固的免疫力。例如目前應(yīng)用比較廣泛的傷寒疫苗和小兒麻痹癥疫苗。
?。?)非細胞疫苗是依照“取其精華,去其糟粕”的原則,撇棄生物體中具有毒副作用的成分,而只吸納其中的病原部分制造而成的,最熟悉的例子就是HIB疫苗。主要特點和死疫苗相似。
?。?)減毒疫苗是通過改變微生物的生長環(huán)境或者采取一定技術(shù)使之老化,達到降低其生物活性的目的,進而制造出的符合人類要求的疫苗,這也是當(dāng)前發(fā)展最為成功的一種疫苗,主要包括用于防疫麻疹、腮腺炎、風(fēng)疹等惡性傳染病的各種疫苗。這種疫苗每人一生只需注射一次,因為它能夠在人體中不斷繁殖,使接種者一生都擁有這種免疫能力。缺點是由于具有一定活性,隨時可能異化成毒體,不但不能增強人體的免疫能力還會引發(fā)各種疾病。因此這種疫苗絕對不能用于那些喪失免疫力或者免疫力低下的患者。
?。?)“類毒素”疫苗是采用一些經(jīng)過鋁或者鋁鹽進行吸收處理,毒副作用降低的毒素細胞制成的疫苗。由于引發(fā)的免疫應(yīng)答比較弱,因此必須和另外一種能增強這種免疫應(yīng)答的病原體同時使用。最熟悉的例子就是白喉和破傷風(fēng)疫苗必須和百日咳疫苗結(jié)合使用組成所謂的共軛疫苗,既日常所說的DPT防疫。“類毒素”必須每隔十年注射一次。
?。?)利用那些雖有一定毒副作用但不會引發(fā)惡劣疾病的生物體制成滿足人類要求的疫苗。最早的是詹納就利用毒性比較溫和的牛痘病毒去防疫具有致命后果的天花病毒,還有最近用來防治結(jié)核病的卡界菌疫苗也是一種毒性溫和的分支桿菌,需要每隔3—4年注射一次。
(6)基因工程疫苗,是用重組DNA技術(shù)克隆并表達保護性抗原基因,利用表達的抗原產(chǎn)物或重組體本身(多數(shù)無毒性、無感染能力、有較強免疫原性)制成的疫苗。肝炎B疫苗就是其中一例,此種疫苗不會引發(fā)其他疾病可安全的使用于無免疫力人群。
疫苗的工作原理
我們知道疫苗的種類不同,注射要求也不同,有些疫苗注射是一勞永逸的,一生只要注射一次就可終生抵抗對應(yīng)病毒的侵襲,但是有些疫苗卻要隔幾年注射一次。不過如果某些人得過某種疾病,便不需注射疫苗同樣對病毒有抵抗能力。例如患過風(fēng)疹的人就不再需要注射風(fēng)疹疫苗,這是因為他們的身體中已經(jīng)有了對抗這種病毒的抗體。那么這種抗體來自何處呢?原來我們?nèi)梭w中含有一種B細胞,能夠辨認特殊的入侵病毒,進而轉(zhuǎn)變成血漿細胞,不斷克隆自己并產(chǎn)生大量的抗體,將病毒殺死。此后B細胞繼續(xù)克隆自己只是不再產(chǎn)生抗體,這些細胞繼續(xù)留在人體中,一旦同樣病毒第二次入侵,會立刻被消滅掉,不產(chǎn)生絲毫病變。所以一旦某人患過此種疾病自然便有了相應(yīng)抗體,無需注射疫苗。
B細胞的記憶功能 |
但人體的這種自發(fā)抵抗作用只能發(fā)生在受過一次侵襲后,而世間的病毒種類如此繁多,而且嚴重程度也有很大差別,如何才能使人體在第一次侵襲時就能分泌這種抗體呢?只能求助于疫苗的幫助,一定意義上,疫苗也是一種病毒,只是經(jīng)過處理,沒有那么強的病變效應(yīng)。用它來激發(fā)B細胞的復(fù)制,抵抗真正的同類病毒的襲擊。不過不是所有的病毒都有對應(yīng)的疫苗,流感病毒就是最好的例子,它不但繁殖速度高,變體數(shù)目更是多的驚人,將所有變體的疫苗全部注射一次是不可能的,所以每次你感冒都是感染了新的流感病毒。
了解了疫苗的工作原理,你一定想到既然疫苗有這么大的作用,那為什么不研制癌癥疫苗和愛滋病,將人類徹底從死亡威脅中解救出來呢?另人欣慰的是,已有報道癌癥疫苗正在研制當(dāng)中,而且已取得很大進展,多種癌癥疫苗已經(jīng)問世。
癌癥有救了!
癌癥,多年來一直被視為人類不可攻克的堡壘,吞噬著數(shù)以萬計的生命。今天來自美國杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的研究者們鄭重向全世界宣布,癌癥不再可怕。他們發(fā)現(xiàn)幾乎所有癌癥患者體內(nèi)的癌細胞都存在一種能刺激免疫細胞的蛋白質(zhì),在試管中能夠殺死各種人類或鼠類的癌細胞,并延緩活體中癌細胞的生長。這種蛋白質(zhì)可以作為將來癌癥疫苗的生物基礎(chǔ)。
不過由于癌癥種類的多樣性,必須找到一種普適性的抗原,能夠防治各種癌癥。而且單就這種蛋白質(zhì)來說,它并不是一種很強的抗原,因此必須經(jīng)過改進或者與其他普適性抗原形成共軛疫苗。在當(dāng)前研究階段,是用核糖核酸指導(dǎo)細胞排列形成一種被叫做“TERT”的蛋白質(zhì),去指導(dǎo)人體免疫系統(tǒng)如何去識別各種癌細胞,并將其殺死。另外研究還表明此種蛋白質(zhì)能夠減緩注射到小白鼠身上的黑素瘤、乳腺癌、膀胱癌等惡性毒瘤的生長速度,可發(fā)展成引發(fā)免疫響應(yīng)最廣泛的疫苗。
了解了疫苗的工作原理才知道它在人體抵抗外來病毒方面只是起了一個拋磚引玉的作用,實際起作用的還是我們自身的免疫系統(tǒng),此次不妨借此機會重新認識一下自己。
免疫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及殺菌原理
免疫系統(tǒng)是人體對抗病毒侵襲的最后防線,有著非常復(fù)雜而精妙的結(jié)構(gòu)。
皮膚是人類免疫系統(tǒng)的重要組成部分,是阻擋細菌進入人體的主要防線。上皮中含有一種特殊細胞――郎格罕氏細胞,是一種重要的預(yù)警成分。此外皮膚中還有一種抗菌物質(zhì),可將落在皮膚表面的細菌和孢子全部殺死。鼻子、嘴和眼睛也是免疫系統(tǒng)的組成部分,眼淚和鼻涕中都含有一種能夠分解細菌細胞壁的酶,保護眼睛、鼻子免受細菌攻擊。唾液中也含有抗菌物質(zhì),使食物中的細菌不能進入人體內(nèi)部。所以細菌要想最后進入人體破壞其平衡系統(tǒng)就必須通過這層層關(guān)卡的考驗。即使有漏網(wǎng)之魚混入人體內(nèi)部也不要急,這里還有許多設(shè)置:胸腺、睥、淋巴、骨髓、白細胞、抗體、荷爾蒙等等。
淋巴腺在給細胞運輸血液、養(yǎng)分以及細胞排出物的過程中會混入一些的細菌和病毒,在流經(jīng)淋巴結(jié)時會被其中的過濾組織進行濾過,將其中的病毒、細菌濾出并殺死,所以有時淋巴結(jié)會腫大,就說明此時已有了輕微感染,需注意。胸腺,位于胸腔中處于胸骨和心臟之間,對于新生兒來說尤其重要,如果沒有胸腺他的免疫系統(tǒng)便會癱瘓。脾,是用來過濾血液檢查異體細胞的,如果一個人沒有了脾那他的患病幾率會大大增加的。
免疫系統(tǒng)也會出錯
不過人體免疫系統(tǒng)并不象我們想象的那樣精確,可以針對各種病毒沉著應(yīng)對,有時也會出錯。人體免疫癥就是一種,此時免疫系統(tǒng)非但不抵抗外來侵襲,還會效仿病毒或細菌攻擊自身。糖尿病便是由免疫系統(tǒng)攻擊甚至殺死胰腺中制造胰島素的細胞造成的,還有風(fēng)濕癥關(guān)節(jié)炎是由于免疫系統(tǒng)攻擊關(guān)節(jié)中的組織造成的。
過敏是免疫系統(tǒng)出錯的另一種表現(xiàn)形式,此時由于某種原因免疫系統(tǒng)會對某種應(yīng)該被忽略的過敏源產(chǎn)生強烈的反應(yīng)。這種過敏源可能是一種食物、一種花粉或者一種動物皮毛,但卻能使人莫名其妙的流鼻涕、流眼淚、打噴嚏。醫(yī)生解釋說這是由于過敏源會刺激過敏癥患者的鼻腔細胞分泌組胺,進而導(dǎo)致引發(fā)發(fā)炎和鼻腔瘙癢等癥狀。最好的解決辦法就是服用抗組胺劑。
有些人把免疫系統(tǒng)對移植組織或器官的排斥也看成是免疫系統(tǒng)出錯的一種形式,其實這并不是免疫系統(tǒng)的錯,是由于移植的組織或器官細胞中不含有能被免疫系統(tǒng)認可的信息,它只是把這種移植看成是一種外來物質(zhì)對自體的一種侵襲,所以要反抗。雖然沒錯,卻使生物移植技術(shù)成為不可能,所以在進行移植手術(shù)時,醫(yī)生都會盡力保證捐贈組織和受者組織之間的一致性,并使用一種具有抗免疫能力的藥物去抑制免疫系統(tǒng)的反應(yīng)。當(dāng)然,這樣做的會直接導(dǎo)致人體免疫能力下降,造成患者大面積感染,引發(fā)并發(fā)癥。
疫苗面臨新挑戰(zhàn)
疫苗在出現(xiàn)的200年間給人類立下了累累戰(zhàn)功,使多種惡性傳染病得以根治,還使不少傳染病的大范圍傳播受到抑制。盡管如此,我們還應(yīng)注意到由于病原體變異,人類自然環(huán)境及社會行為等的不斷變化,各種新病毒、新細菌層出不斷。自20世紀70年代以來,全球相繼有30多種新的傳染病被發(fā)現(xiàn),諸如艾滋病、丙型肝炎病毒引起的肝臟疾病、大腸桿菌O157—H7引起的食源性疾病、禽病毒導(dǎo)致的人類疾病等。再加上仍有很多國家堅持研究生化武器,保存有大量惡性病毒和細菌,隨時都可能流入社會,危害全人類。為此我們不但要堅持不懈地做好新型疫苗的研發(fā)工作,更要防止別有用心之人用病毒造成新一輪的生物恐慌。
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