介绍
病原体要想使我们生病,它必须克服很多困难。 首先,它必须绕过皮肤、粘液、纤毛和胃酸等自然屏障进入人体。 然后它需要繁殖; 一些细菌和寄生虫几乎可以在身体的任何地方做到这一点,而病毒和其他一些病原体只能在细胞内做到这一点。 与此同时,它必须抵御身体免疫系统的攻击。
因此,虽然我们不断被微生物淹没,但进入我们体内的微生物数量通常太少,无法突破我们的防御。 (足够小的剂量甚至可以提醒我们的免疫系统病原体的存在,增强我们的抗体反应以保护我们免受病原体侵害。)
当足够多的病原体成功突破我们的防御并开始复制时,我们就会生病。 通常这只是一个数字游戏。 你抵抗的入侵者越多,你就越有可能感到不适。
在我们开始感到不适之前,需要有多少微生物进入体内?
这因病原体而异,被称为微生物的“感染剂量”。 通常需要相当多的微生物,但有些微生物只需要极少数的微生物即可开始感染。 以诺如病毒为例,这种胃病病毒在人们密切接触并触摸相同表面(例如皮肤)时就会传播。 游船。 其感染剂量可小至 18种病毒,使其非常容易传输。 即使在体外,它也非常顽强,因此渗出病毒的感染者可能会留下大量病毒,足以轻易感染其他人,甚至在几天后也是如此。
“病毒载量”的概念怎么样? 这有关系吗?
它们的想法相似,但感染剂量是指有多少生物体会导致感染,而病毒载量是感染的主动测量指标:在宿主内复制的生物体数量。 该术语最初是作为我们对艾滋病毒/艾滋病理解的一部分而引入公众的,并且在新冠病毒大流行开始后,该术语的使用有所增加。
研究人员如何计算出微生物的感染剂量?
这仍然是一门不精确的科学。 这项黄金标准研究被称为人类挑战研究,涉及故意给人们注射一定剂量的病原体。 不幸的是,这种方法是 道德上困难 因为它(显然)存在严重疾病和潜在的长期并发症的风险。
因此,研究人员根据病原体暴露豚鼠、大鼠、小鼠或雪貂。 但直接将动物剂量推断为人体剂量可能很困难。
此外,感染途径也很重要。 例如,直接进入血液的物质可能比通过口腔或肺部进入的微生物需要更少的微生物,因为血液允许病原体绕过许多宿主防御。 这就是为什么,例如, 感染艾滋病毒的风险 与性途径相比,输血或针刺造成的感染要高得多。
尝试计算感染剂量的第三种方法是使用观察性研究,研究人员通过观察暴露者(尤其是在家庭或其他密切接触环境中)患病所需的时间来推断出感染剂量。 正如您可能怀疑的那样,与前两种方法相比,这通常是混乱且不精确的。
为什么某些病原体的感染剂量高于或低于其他病原体?
我们不确定。 这可能是由于入侵者的运作方式所致。 研究人员有 建议 需要与宿主细胞直接接触的病原体往往更有效,因此它们的感染剂量相当低。 但如果细菌间接攻击宿主细胞(例如通过分泌继续伤害宿主细胞的蛋白质),则需要更大剂量的细菌来感染宿主,因为修改宿主的分泌物可能会因时间和空间而被稀释。 这个想法得到了支持 2012研究 还研究了病毒、真菌和寄生虫。 但我们仍然需要对更广泛的微生物进行进一步确认。
我们对引起新冠病毒的感染剂量了解多少?
自它首次出现以来的近四年里,我们学到了很多东西,但其中大部分来自动物感染模型和人类观察研究。 大多数动物模型需要高剂量的病毒——10,000到1万个“噬菌斑形成单位”(PFU),其中每个单位足以感染组织培养中的细胞并杀死它。 然而,对人类的观察性研究表明,感染剂量 可能约为 100 至 400 PFU 平均而言,尽管此方法仅提供非常粗略的指导。
这些研究表明,该病毒如此容易传播的原因之一是它的感染剂量相对较低, 与其他呼吸道病毒相似 例如RSV和“普通感冒”冠状病毒(并且低于大多数流感病毒株的感染剂量)。
当我们将感染剂量与感染者呼出的病毒量进行比较时,病毒传播如此之快也就不足为奇了。 A 最近的预印本 研究显示,受感染的患者在出现症状后约八天内每分钟可呼出高达 800 个病毒 RNA 拷贝。 尽管我们不能直接将 RNA 拷贝转化为活病毒颗粒的数量,但如果这些 RNA 拷贝中有一半来自当前具有传染性的病毒,理论上就有可能获得足够大的剂量,在一分钟内开始感染。密切接触。
疫苗会增加感染剂量吗?
当某人第二次遇到病原体时(无论是因为之前的疾病还是疫苗接种),宿主的多种防御系统就会启动。 疫苗接种或先前感染产生的抗体将与入侵的微生物结合。 这些会干扰其附着于宿主细胞的能力,或挑选出微生物供中性粒细胞摄取。 如果病毒确实成功侵入宿主细胞,它将成为记忆 T 细胞破坏的目标。
由于这种快速反应,与第一次遇到病原体的幼稚个体相比,存活下来的入侵微生物更少,这有效地提高了感染剂量。
这些知识如何帮助我们避免疾病?
接触是病原体浓度和接触时间的函数,因此,如果您可以减少其中任何一个,就可以更好地避免传染病。
这就是为什么从新冠病毒大流行开始,专家们就建议 “瑞士奶酪”模型 分层保护,其中与其他人的社交距离发挥着关键作用。 您距离感染者越远,您接触到的病毒颗粒就越少。 添加遮罩,尤其是 高品质呼吸器,例如 N95 紧密贴合,将进一步减少您可能吸入的病毒数量。 通风还会稀释空气中病毒颗粒的数量,因此在室外或在室内使用空气过滤器可以降低感染风险。
疫苗接种是降低感染新冠病毒风险的另一种方法。 尽管疫苗并不完美,但接种疫苗仍可降低感染风险 首先被感染,通过增加引发感染所需的感染剂量。 它还减少了以下机会 患上严重疾病 如果你被感染了。 多项研究还表明,接种疫苗的人 不太可能脱落那么多病毒颗粒 以及那个疫苗接种 减少病毒载量.
掩盖、增加通风和保持距离可以减少您接触的微生物数量。 疫苗接种会增加感染剂量。 这些是防止几乎所有病原体感染的支柱。 传播动态很复杂,但我们可以采取的保护自己的干预措施相对简单。
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