感染病毒後的168小時，你的體內都發生了什麼？
原標題：感染病毒後的168小時，你的體內都發生了什麼？
我們的一生注定要與病毒搏鬥
它們數量龐大遍布陸地和海洋
以及我們呼吸的空氣有科學家估測僅海洋中的病毒顆粒就超過10000000000000000000000000000000即1×10³¹個（病毒數量依據微生物學家Lita
它們行事狡詐可以感染一切生物可以突破種間屏障在人與動物之間跨物種傳播（果子狸，SARS冠狀病毒的中間宿主，攝影師@鄒滔）
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它們手段殘忍可以置人於死地引發人類社會高度警惕甚至嚴重的恐慌（2020年1月27日，為防止新型冠狀病毒傳播擴散，農村開始封路，拍攝於浙江衢州，攝影師@拾城
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恐慌的人們不知道病毒將如何對待他們不知道自己的身體將發生怎樣的變化而本文就將為你揭示這一切
Round 1 病毒的進攻
病毒是一種寄生物它們沒有細胞結構必須入侵人類等生物體借助生物體的細胞進行增殖
因此入侵不擇手段地入侵便是病毒唯一的目標（流感病毒在細胞內完成增殖後，正從細胞表面出芽釋放，黃綠色為病毒，透射電鏡成像，圖片源自@NIAID）▼
它們四處遊蕩尋找你身體的破綻包括以皮膚和黏膜為主的五大入侵方向首先是你的皮膚
皮膚覆蓋在我們的身體表面與外界大面積接觸然而皮膚的最外層卻是由死細胞組成的角質層極難突破幾乎沒有病毒能從這裏入侵（手掌及腳掌皮膚的表皮結構示意，其他部位的皮膚沒有透明層，制圖@趙榜/星球研究所）
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但是當你被蚊蟲叮咬、貓狗抓咬
文身、擦傷、皮膚潰瘍以及用不潔淨的針頭注射均會令表皮防線出現漏洞由蚊蟲傳播的登革熱病毒、寨卡病毒以及由貓狗等動物傳播的狂犬病毒等多種病毒便會趁虛而入
所以請愛護你的皮膚切莫自毀長城（蚊蟲叮咬示意，制圖@鄭伯容/星球研究所）▼
既然皮膚無法進入那麼同樣暴露在外的眼睛
便成了第二個入侵方向然而包裹眼球的眼瞼（結膜）每隔幾秒便會掃過眼球一次以其分泌物清洗眼球、清除外來微粒讓病毒很少有機會感染眼睛
但是一些受汙染的環境仍有可能帶來危害例如不潔淨的遊泳池或者用沾染病毒的手觸摸眼睛或者空氣懸浮物中的病毒接觸結膜本次新冠肺炎中北大第一醫院呼吸內科主任王廣發就被懷疑通過結膜感染（這也是為什麼醫護人員需要佩戴護目鏡甚至面罩的原因，下圖拍攝於湖北黃石市，攝影師@何戈）▼
接下來的第三個入侵方向泌尿生殖道
也沒有那麼容易以女性陰道為例陰道上皮表層細胞不斷脫落不利於病毒附著且陰道中通常有黏液保護對人體有益的乳酸菌也會選擇在這裏生活創造出低pH的酸性環境許多病毒對酸性環境敏感只能退避三舍（嗜酸乳杆菌，陰道菌群中的一種，圖片源自@Wikimedia
突破陰道防線的是人類的性行為性行為時陰道上皮組織被破壞或磨損病毒便獲得了侵入內層的機會
臭名昭著的人類免疫缺陷病毒（HIV，也稱艾滋病毒）甚至可以不待磨損直接從上皮細胞中「擠身而過」片刻歡娛之間你就中招了（HIV以人類免疫系統的淋巴細胞為入侵目標，）
第4個入侵方向為消化道
這裏的環境對病毒而言依然「惡劣」它們先是在口腔中遭遇能殺傷很多病毒的唾液當到達胃部又會碰到胃酸與消化酶
好不容易到達腸道膽汁又將它們殺個幾乎片甲不留而且腸道中眾多的有益菌群也增加了病毒攻城掠地的難度可謂層層設防
能在這種條件下生存下來的病毒往往得有點特殊技能可以造成腸胃炎的輪狀病毒擁有三層蛋白質保護殼從而保護它抵消消化道「惡劣」環境的影響尤其是嬰幼兒他們的腸道菌群尚不完善免疫系統也還未發育成熟一旦病毒入侵腸道便極易引發腹瀉（輪狀病毒的三層蛋白質外殼，制圖@趙榜/星球研究所）
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而尷尬的是對於成年人而言HIV也會通過消化道進入只不過是從「反方向」這個方向幾乎不會遇到阻礙因為他們選擇的是「肛交」
肛交時直腸的上皮組織很容易被撕裂HIV就這樣「破門而入」如入無人之境這正是男同性戀人群需要警惕艾滋病傳播的原因（人體直腸結構示意，制圖@鄭伯容/星球研究所）
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說完皮膚、眼部、泌尿生殖道和消化道接下來的第5個入侵方向則是病毒們最「喜聞樂見」的一個即呼吸道
大量病毒選擇從這裏入侵（呼吸道主要病毒示意，制圖@鄭伯容/星球研究所）
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以肺部為例人類的肺部擁有約3億個終末肺泡展開後總面積高達100平方米吸入的氣體就在這100平方米中充分接觸、交換被病毒入侵的機率大大增加（人體肺部結構示意，制圖@鄭伯容/星球研究所）
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但呼吸道也並非毫不設防其表面覆蓋有纖毛還有一層黏液包裹一些病毒顆粒被黏液捕獲由纖毛推入咽喉隨即被吞咽或被咳出從而失去入侵的機會（呼吸道上皮組織結構示意，制圖@鄭伯容/星球研究所）
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皮膚、眼部、泌尿生殖道以及消化道、呼吸道這便是病毒的5大入侵方向
了解了這些想必你也已經明白你的身體已經為病毒設置了重重防線只要你注意保護以及改善個人衛生和生活習慣還是有很多機會阻止病毒的入侵
你的敵人強大、陰險、狡詐但是你知彼知己也就有了禦敵之道（病毒入侵的5大方向，制圖@鄭伯容/星球研究所）▼
然而之前的你可能並沒有意識到這一點殘暴的歡愉終將引來殘暴的結局病毒還是沖進了你的體內
是時候啟動下一個防禦系統了即先天免疫系統來試試吧，禽獸們
Round 2 人類的反擊
先天免疫系統之所以稱為「先天」是因為它是人類曆經百萬年進化後為每個人類成員配備的與生俱來的防禦系統該系統主要由三支大軍構成
當病毒進入人體受到攻擊的細胞立即發出「警報」隨後一支「警戒部隊」便登場了即
幹擾素警告系統
幹擾素是一種信號蛋白它產生於受感染細胞的內部可以抑制該細胞的合成功能防止被病毒用於自我複制（下圖是被牛痘病毒感染的細胞，藍色熒光標記的圓形是宿主細胞的細胞核，而細胞核旁邊的藍色區域則是病毒進行複制、裝配的「病毒工廠」，圖片源自@VCG▼
另一方面它也會被輸送到細胞外表向周圍的細胞發出預警「你們很可能被入侵」「請隨時准備關閉合成功能」「以免被病毒利用」
與此同時第二支大軍真正的「攻擊部隊」也開始出動即吞噬細胞
顧名思義即負責「吞食」病毒等有害物質的細胞（人體主要吞噬細胞示意，制圖@趙榜/星球研究所）▼
其中巨噬細胞是吞噬細胞家族中的大胃王它們平時處於「四處閑逛偶爾進食」的「靜養」狀態
但當病毒出現巨噬細胞便會如觸電般活躍起來大口吞食入侵者（巨噬細胞正在吞食細菌，僅作示意，掃描電鏡成像，圖片源自@NIAID）▼
如果入侵者數量過多巨噬細胞還會召喚其他吞噬細胞前來助陣中性粒細胞便是最大的一支生力軍成年人體內的中性粒細胞總兵力可以高達200億只（病原體被中性粒細胞的胞外陷阱所捕獲，掃描電鏡成像，圖片源自@NIAID）▼
除了「預警部隊」「攻擊部隊」考慮到許多病毒表面缺少「抓手」不利於吞噬細胞吞食先天免疫系統又貼心地組建了第三支大軍負責補充輔助的「助攻部隊」即補體系統
補體系統的補體蛋白大量出動粘在入侵者的表面一番「修飾」後巨噬細胞、中性粒細胞對病毒狼吞虎咽得更方便了（補體的調理作用示意，制圖@趙榜/星球研究所）▼
不過也不要小瞧這些助攻手許多時候它們也會直接出手通過在病毒表面打孔
讓病毒裂解堪稱「生撕活剝」
警戒部隊、攻擊部隊、助攻部隊三支大軍緊密配合病毒們損失慘重但是此時的你也相當不爽
你的神經系統開始促使體溫升高升高的體溫再次加速免疫細胞向感染區遷移這種現象便是發燒（黑龍江大慶市一發熱門診，攝影師@王理達）▼
為了向戰鬥部位輸送援軍
你的血管舒張、血流加快毛細血管充血導致你的膚色發紅甚至出現紅斑
血管的通透性增加血管中的細胞和體液更容易向周圍組織滲透從而引發組織腫脹
如果是鼻腔腫脹
就會令你感到鼻塞鼻腔血管中的液體不斷滲出又令你鼻涕大增激戰中死去的細胞則會變成膿涕（流涕的症狀在人群中十分常見，下圖為2018俄羅斯世界杯小組賽，巴西隊教練蒂特擤鼻涕被抓拍，圖片源自@VCG）
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另一些化學物質還會刺激神經末梢造成肌肉疼痛
紅、熱、腫、痛以上所有反應被稱為
炎症反應
是你的身體對抗入侵者的體現
當你忍受炎症似乎勝利在望但是道高一尺，魔高一丈病毒在鬥爭中不斷提高技能與免疫系統對抗
包括以驚人的速度複制增殖天下武功，唯快不破流感病毒、鼻病毒在6-7個小時內就可以在一個細胞內複制成千上萬的個體（甲型流感病毒H1N1亞型，曾引發1918年「西班牙流感」，死亡人數超過5000萬人，圖片源自@VCG） ▼
腺病毒更是可以在一個細胞內制造多達10萬個病毒顆粒是大多數病毒的10-100倍可謂「基建狂魔」
此時即便先天免疫系統已經消滅了許多病毒但是病毒根本不在乎傷亡它們是擁有集群優勢的狂熱分子（腺病毒，具有二十面體的外形結構，圖片源自@VCG）▼
還有些病毒則以其人之道，還治其人之身它們找到了幹擾「幹擾素生產」的方法比如麻疹病毒、輪狀病毒（輪狀病毒，其外殼表面有大量刺突，圖片源自@VCG）▼
總之這是一場「非人」的入侵病毒的任何策略都殘忍而合理
幸運的是正當你手足無措之時數個「偵察兵」悄然來到了你身體的軍火庫一個隱藏的防禦系統被驚醒了聽！這是適應性免疫系統的怒吼！
Round 3 決戰先天免疫系統「廣譜性」顯著其工作方法是「使用相同的武器，防禦不同的病毒」雖然可以消滅大部分入侵者但是對特殊的、罕見的以及「藝高人膽大」的狠角色則顯得力不從心
適應性免疫系統則改換策略「使用不同的武器，防禦不同的病毒」來一個，打一個你的肉身就是這麼強大（兩大免疫系統特點示意，制圖@鄭伯容/星球研究所） ▼
它由兩支特種部隊組成但因殺傷力太過強大稍有不慎便可能傷及自身造成組織損傷，甚至危及生命所以調用這兩支部隊必須得有憑證那麼，憑證從哪裏來呢？
前文提到的「偵察兵」就擔當了取得憑證的任務它們由少量巨噬細胞、樹突細胞等組成在前線戰場「肢解」部分入侵者後迅速撤出戰場並將入侵者身體的一部分送達適應性免疫系統這，就是憑證（一個吞噬細胞正將病毒蛋白向多個T細胞傳遞，這個過程被稱為「抗原呈遞」，中間為吞噬細胞，圖片源自@VCG）▼
拿到憑證的第一特種部隊
T細胞
立即對入侵者的殘肢展開研究T細胞因在胸腺（Thymus）中成熟而以胸腺第一個英文字母命名在我們的身體中擁有300億個這樣的T細胞特種兵它們身懷各異的絕技針對性擊殺某種特異的病毒（T細胞攻擊受感染細胞概念圖，灰色為T細胞，圖片源自@NIAID）▼
經過比對最能對付該病毒的那些T細胞被選中特種兵生產工廠隨即開動以該T細胞為原型大量生產新的特種兵殺傷性T細胞（cytotoxic
殺傷性T細胞出動逐個掃描感染區的細胞試圖尋找被病毒入侵的細胞並殺死它們（3個殺傷性T細胞正在「圍攻」中間的癌細胞，藍色標記的是細胞核，紅色標記的是含有殺傷性化學物質的囊泡，如同「死亡之吻」，攻擊被病毒感染的細胞同理，圖片源自@NIAID）▼
而此時
被病毒入侵的細胞也深明大義它們在表面放出一種蛋白質向殺傷性T細胞疾呼「向我開炮」
於是殺傷性T細胞將一種酶注入被入侵的細胞從而「毒死」後者或者幫助後者啟動「自殺程序」與細胞內的病毒同歸於盡是為細胞凋亡（殺傷性T細胞工作原理示意，制圖@趙榜/星球研究所）▼
緊接著吞噬細胞將死亡的細胞連同病毒一起吞下幹幹淨淨、了無痕跡
清除了受感染的細胞但在細胞外還有大量的病毒顆粒存在這時候就需要第二特種部隊
B細胞
出場了它因在骨髓（Bone
當B細胞拿到憑證經過比對最能有效消滅某種病毒的某些B細胞被選中特種兵生產工廠再次開動不過這次工廠克隆出的細胞不再直接奔向戰場而是把自己變成生產機器生產出專門針對某種病毒的蛋白質抗體（B細胞分化為漿細胞，漿細胞開始大量產生抗體，即圖中Y型的小顆粒，概念圖，圖片源自@VCG） ▼
抗體可以結合到病毒表面讓病毒失去入侵細胞的能力也可以幫助補體標記病毒利於吞噬細胞的吞食甚至還可以通過胎盤進入胎兒體內為脆弱的新生兒提供保護
可見抗體一出病毒也就基本走上了絕境（抗體大量附著在病毒表面，使其失去感染能力，概念圖，圖片源自@VCG）▼
在抗體的作用下細胞外的病毒顆粒也終於被清除現在
細胞內外，海晏河清你的身體也恢複了正常
但是事情並沒有結束一些B細胞與T細胞早就未雨綢繆它們不再生產抗體及殺傷性T細胞而是留存下相應的「檔案」是為記憶B細胞和記憶T細胞
有了它們當我們的身體再次遇到同樣的病毒便會立即生產相應的抗體和殺傷性T細胞在你幾無察覺的感染初期便將病毒清除這也正是人們感染某些病毒後不會再次感染發病的原因（面對相同的病毒記憶B細胞可以迅速產生大量抗體；下圖為概念圖，上部為B細胞，下部為病毒，圖片源自@VCG）▼
至此想必你也已經清楚皮膚等物理屏障先天免疫系統、適應性免疫系統構成了我們人體的三層防禦體系再加上記憶細胞的「存檔」人體每經曆一次病毒的進攻免疫系統就有可能獲得一次提升正所謂「殺不死我的，必使我更強大」
正是這樣的機制讓人類在百萬年來從絕大多數的病毒進攻中生存下來這也正是人體的強大之處（人體三層防禦系統功能示意，制圖@鄭伯容/星球研究所） ▼
但是這樣的系統也存在明顯的bug即
時間
適應性免疫系統雖然強大但是一般需要一周甚至更長時間才能生產出足夠的抗體和殺傷性T細胞大軍
這給病毒留出了可趁之機它們往往在適應免疫系統還沒有啟動前便已經完成攻擊我們體內就沒有形成相應的記憶細胞導致病毒可以多次感染同一個人（T細胞，適應免疫系統的「特種部隊」，黃色為血小板，圖片源自@VCG） ▼
再者人類向野生動物棲息地的擴張使之前較少與人類接觸的動物與我們發生聯系
新病毒
從這些野生動物身上不斷跳躍到人類令我們的免疫系統應接不睱
例如世界上已知最恐怖的病毒之一致死率超過50%的埃博拉病毒便可能是從果蝠跳躍到人類的（贊比亞卡桑卡國家公園中的果蝠，圖片源自@VCG）▼
而廣為人知的HIV其1型病毒由黑猩猩跳躍到人類從識別至今不過數十年時間卻已經感染了7500萬人今天全球每200個人不到就有一個人攜帶該病毒
HIV會把自己的基因整合到人類基因組中並占有人類的免疫系統造成該病毒的清除極為困難（非洲利比裏亞黑猩猩，圖片源自@VCG）▼
更為嚴峻的是現有的病毒通過基因突變、重組重配也在不斷
進化
加速了病毒在物種之間的跳躍1997年人們第一次發現基因重配後的禽流感病毒H5N1居然感染了人類之後又陸續發現了H7N7,H9N2,H7N9等諸多亞型可見進化之繁多（2005年11月8日禽流感疫情下的一張當天的報紙，拍攝於上海活禽交易市場，攝影師@呂威）▼
2002年-2003年原本感染蝙蝠的冠狀病毒傳播給果子狸並發生突變突變後的病毒造成了嚴重的人類疫情SARS（2003年4月28日SARS疫情期間，西安公交公司給收回的錢消毒，攝影師@拾城
而17年後的今天這一幕居然又一次上演新冠病毒已經造成數萬人感染是現代中國最嚴重的公共衛生事件之一（2020年1月25日湖北G50高速黃石出口，防疫人員在測量進城人員體溫，攝影師@周巍）▼
我們還有什麼武器與病毒對抗呢？
Round 4 下一場戰爭
從約1000年前的北宋時起為了預防天花病毒的感染中國古人將天花患者的膿液或痂接種到健康人身上是為種痘
18世紀90年代
英國醫生Edward
後來的人們終於知道種痘相當於利用記憶B細胞的特性促使人體產生了對抗天花病毒的抗體疫苗就此誕生（兒童計劃免疫接種，拍攝於吉林洮南，攝影師@邱會寧）▼
此後我們利用記憶B細胞的特性生產出了針對不同病毒的更多疫苗天花病毒也成為人類有史以來
徹底消滅的第一種病毒這是人類抗擊病毒戰爭的裏程碑
其中的關鍵就在於我們對病毒和人體免疫系統的
科學認知
這是人類想要在病毒戰爭中取得勝利所必須依賴的最強大的武器（現在我們有了更多技術進行疾病的診斷和治療，下圖是正在進行胸部CT檢查的醫護人員，拍攝於新疆伊犁，攝影師@賴宇寧）▼
如今我們通過了解病毒的入侵方式以及人體免疫系統的防禦原理在病毒入侵人體的各個環節「設卡」幹擾還研發出了許多抗病毒藥物
有的藥物成分可以阻止病毒進入細胞有的讓病毒無法脫去其蛋白質外殼有的則可以幹擾病毒的複制這正是我們今天對抗新冠病毒的堅實基礎（2月9日米-171直升機運輸抗擊疫情的藥物和各類物資，從安徽亳州出發只用2.5小時就抵達湖北黃石，攝影師@何戈）▼
但是我們也必須看到直到1901年
我們才發現了第一個人類病毒黃熱病毒我們對病毒世界了解還遠遠不夠我們對自身免疫系統的了解也遠遠不夠
路還很長也許我們無法預期人與病毒的戰爭多久結束但是科學研究將是整個人類必須堅持的方向也是中華民族想要走得更遠更堅實所必須堅持的方向
「登高極目方知天地之大置己蒼茫乃知寸身之微」
科學加油！人類加油！在下一波病毒來臨之前請讓我們更加強大（制圖@鄭伯容/星球研究所）▼
