胃酸可以殺死病毒,為什麼還會存在消化道傳染病?

胃酸可以殺死病毒,為什麼還會存在消化道傳染病?消化道傳染病一般都是通過糞口傳播的,如柯薩奇病毒、脊髓灰質炎,這些病毒在到達消化道之前都會經過胃酸,胃酸都殺死這些病毒了,為什麼它們還會引起 疾病發作?


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這個問題描述可以說一半正確一半錯誤。

【1】胃酸確實可以殺死病毒,但是不是所有病毒;

【2】病毒的種類很多,特徵也不盡相同,有的對酸敏感,有的不敏感

【3】描述中提到的經「糞口途徑」傳播的比如柯薩奇病毒脊髓灰質炎病毒都是典型消化道傳播病毒,其實這些在病毒分類學上都屬於腸道病毒屬(Enterovirus 。通過胃腸道傳播的病毒除了腸道病毒屬的成員之外,還有同屬於小RNA病毒科(Picornaviridae肝病毒甲型肝炎病毒;副腸孤病毒屬的人副腸孤病毒。此外,還有一些其他的病毒,比如輪狀病毒杯狀病毒星狀病毒腸道腺病毒等等。

【4】為什麼這類病毒可以經受胃酸處理而仍然在腸道可以感染宿主?

這就要牽扯到這些病毒的結構特點了,這類病毒無一例外都是無包膜病毒,也就是說這些病毒都是蛋白質構成的外殼裡面包裹著病毒的核酸基因組,而在蛋白外殼之外並沒有來源於細胞的脂質雙層膜

拿脊髓灰質炎病毒為例,作為典型的小RNA病毒(Picornavirus )成員,蛋白外殼是由三種病毒蛋白組成的——VP1、VP2、VP3,還有一種VP4是貼在三種蛋白組成的外殼下面的。

這類病毒可以抵禦低至3.0的pH,甚至更低。考慮到進食的時候部分食物更不完全咀嚼和通過胃蠕動處理,某些食物團塊內部的pH值只能更高(這種情況下通常不能經過消化道感染的病毒也可能經此感染人)。所以並不是胃內所有地方都能達到pH=1.9的胃蛋白酶最適pH值。

但是病毒的這些蛋白抵禦低pH的機制還不是特別清楚。

學者通過兩種不同的腸道病毒——呼吸道傳播的鼻病毒和腸道傳播的腸道病毒蛋白序列和結構的對比,推測了一個可能的機制。

鼻病毒在正常呼吸道感染的時候通過內吞進入細胞,內吞體內的pH值會逐漸降低,這時候VP組成的外殼會解體成五聚體(五個VP1VP2VP3組成,五聚體本身是由兩側β摺疊來穩定的,並通過一個推定的機制穿破內吞體的膜將病毒的RNA釋放入細胞質(部分鼻病毒研究中發現五個VP1的交界處,也是五聚體的中心軸會形成10A的孔洞,推測是RNA的釋放口。但是分析病毒的原子結構時,高密度的組氨酸/His 殘基插入五聚體的的交界面進而起到穩定五聚體的作用。His的pKa=6.8,接近病毒結聚的pH值,所以His側鏈的質子化(H+,酸化),進而可能引起靜電排斥導致五聚體的解體。為驗證這個假說,利用反向遺傳學His突變成精氨酸/Arg(一種鹼性氨基酸),這種突變病毒就比原始病毒能耐受更低的pH值了。而腸道病毒本身比鼻病毒更耐酸,還部分因為VP1上有額外的β摺疊來穩定。

這些研究里還有一個問題沒有解決——如果在酸化環境下病毒外殼解體了,那麼RNA怎麼辦?一個提示是馬甲型鼻病毒的研究提供的,這種情況下該病毒會暫時形成一個空心結構直到RNA進入細胞質。

【5】只是通過了胃部,病毒並未開始真正的生活周期,距離真正的感染部位還有一段距離。

腸道病毒複製的初始位點一般都是,對脊灰病毒的推測是病毒VP1結合受體之後病毒會發生變構,認為這種變構會引起脊灰在五聚體軸上形成孔洞,進而誘導RNA進入細胞。

很大一部分病原體,包括一些細菌都是通過腸道M細胞來進入體內的,畢竟從解剖上,從口到肛門其實都是和外界環境是相通的。進來之後就是正常的病毒生活周期了,裂解釋放,病毒入血擴散。有些病毒到是不擴散入血,但是針對這些病毒疫苗就不好弄了。

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專欄里介紹過幾種腸道病毒急性胃腸炎病毒——

(1)急性胃腸炎病毒1——諾如病毒

https://zhuanlan.zhihu.com/p/21676964?refer=notesonvirology

(2)嬰兒健康的大敵:急性胃腸炎病毒2——輪狀病毒

https://zhuanlan.zhihu.com/p/21774021?refer=notesonvirology

(3)兒童「手足口病」最大的元兇——腸道病毒71型(EV71)

https://zhuanlan.zhihu.com/p/21895846?refer=notesonvirology

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(4)反向遺傳學相關

只有病毒 DNA 或 RNA 的情況下是否能複製完整的病毒出來?

參考資料:

[1] 人民衛生出版社第3版八年制《醫學微生物》

[2] Fields Virology, 6th Ed

[3] Viralzone


說兩個小方面,拋磚引玉。

1、胃酸確實可以滅活,但你要看這個作用的基礎還是化學反應(低pH環境下蛋白質的變性、水解)。既然如此,反應的速率你就不能忽略。但人體溫和胃內壓力並沒有高到吃下去的病毒馬上就會被完全分解掉的水平(話說在肚子里裝個高壓鍋真的沒問題么?2333)。但凡有點倖存的病毒熬過了這一關,到了環境更「友好」的地方,就可能就讓人中招,而且數量越多,可能性越大。

2.腸道病毒結構緻密,沒衣殼,錨接人體細胞受體的蛋白對口腔和胃裡的消化酶、酸不敏感(相較有包膜,包膜有糖蛋白作為信號的狂犬病毒簡直就是小強一隻---這種糖蛋白對後者的感染至關重要,但糖蛋白在澱粉酶和胃酸雙重打擊下很快會失活,所以狂犬病不會通過完整的消化道傳播,HIV同理。當然這是題外話)。

先說這麼多,等後面高手來科普。


可以殺死「大部分」「病原體」。

原因你在題目里都說了,該怎麼跟你解釋呢……


1.全或否的邏輯問題 2.病原體不止病毒 3.腸道疾病不止從口腔和胃進入(謝謝:)


可能這就是 人與 病毒 之間相互進化的體現吧。


人的胃酸酸度不是恆定不變的,會有被食物和水稀釋,如果大量食物包膜包裹也可能有漏網之魚


打個比方,紅警裡面的基洛夫空艇在闖入有防空炮的基地之後會被擊落,但是在被擊落之前,它就可以造成相當大的破壞。就算是被擊落的殘骸,掉下來也可以砸壞不少單位。

而且病毒還隨身自帶複製工廠,如果你的防空炮數量不足,它就能在墜毀之前逃到其他地方,之後再自體修復。這樣一修復一複製的,就會成為巨大的威脅。


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