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疫苗的是是非非 这次给你说清楚

2018-10-26葛军

科学大众(中学) 2018年9期
关键词:狂犬病防线病原体

葛军

2018年7月,一起新的疫苗事件搅动了这个燥热的夏天,这是继2016年山东非法疫苗事件后,疫苗领域又一起重大公共事件。上一次,是运输和仓储的问题,这一次,则是生产过程出现了纰漏。为什么这些问题会影响疫苗的质量和效力?疫苗是如何生产出来的,它又是如何生效的呢?

可以“学习”的特异性免疫

这事得先从我们的免疫系统说起。免疫,顾名思义,就是免除瘟疫和疾病,它是建立在人体生理防御、自身稳定与免疫监视的基础上的,是人体的健康防线。这样的防线一共有三道。

第一道防线主要是物理屏障,由皮肤和黏膜构成。第二道防线是由人体中的杀菌物质和吞噬细胞构成的。第一道防线和第二道防线是人类在进化过程中逐渐建立起来的天然防御功能,特点是人人生来就有,不针对某一种特定的病原体,对多种病原体都有防御作用,因此被称为非特异性免疫(先天性免疫)。

一般情况下,前两道防线可以阻挡多数试图侵入我们身体的微生物,但仍有少数微生物会突破它们。这时候,第三道防线就要发挥作用了。它主要由胸腺、淋巴结、脾脏等免疫器官和免疫细胞组成,也被称为特异性免疫,具有“学习”能力。免疫系统会分析入侵者的成分,并生产出对应的免疫细胞和抗体,最终将其消灭。这是第一次免疫应答。不仅如此,它还会产生记忆细胞,“记录”—下病原体的特征,当人体再次受到相同病原体攻击时,这些记忆细胞就可以快速反应,进行第二次免疫应答。相比之下,第二次免疫应答更快更强,更有可能击败入侵者。而疫苗的作用,就是针对这第三道防线的。

疫苗会“训练”你的身体

疫苗就是一种让机体“学习”病原体的“培训”手段。常用的疫苗一般是将特定的病原体杀死或者减毒以后制成的药品。这些被杀死或减毒的病原体对人不再有致病能力,而是成了免疫系统“学习”的“好教材”。免疫系统通过“研究”这些病原体,生产出专门用来对付这种病原体的免疫细胞,也就是完成第一次免疫应答。这时候它的好处就来了:你的身体不用真正被病原体感染,但是已经获得了一次战斗经验,已经针对这种疾病建立了特异性免疫。

于是,当你真正遇到病原体的时候,你的身体就会直接进入第二次免疫应答,迅速作出响应。第二次免疫应答的响应速度和强度会比第一次免疫应答强很多。那些在第一次免疫应答过程中无法战胜的病原体,往往会在第二次免疫应答的过程中被迅速清除掉。所以,疫苗其实是一种激发人体自身免疫潜力的手段。

当然了,身体的记忆细胞的数量和寿命是有限的,如果长时间接触不到病原体,时间长了会“忘记”,这就需要再次接种疫苗。此外,还有一点必须强调的是,并不是接种了疫苗就一定不会患这种病了,疫苗的防护不是绝对的。首先,由于个人体质不同,疫苗产生的刺激未必能使每个人都产生足够强度的第一次免疫应答,尽管一些疫苗会连续接种几针进行强化,仍有人无法达到足够强度。其次,疫苗的防护能力还与接触的病原体数量有关,如果一次接触过量病原体,免疫系统无法应对,仍然会患病。所以,认为打了疫苗就可以高枕无忧,那是不对的。

疫苗是这样生产出来的

目前市面上常用的疫苗有上百种,其中卡介苗、脊髓灰质炎疫苗、百白破三联疫苗和麻疹疫苗是世界卫生组织规定全球儿童应注射的基础免疫用疫苗。此外,甲型肝炎疫苗、乙型肝炎疫苗、乙脑疫苗、狂犬病疫苗、出血热疫苗、肺炎疫苗、流脑疫苗、腮腺炎疫苗和流感疫苗也是很常用的疫苗。

但是,针对同一种疾病的疫苗,制备工艺却并不相同。以这次出问题的狂犬病疫苗为例,它的制备工艺已经有了多次升级。最初制备出狂犬病疫苗的是著名的微生物学家巴斯德,1885年,他用制备的疫苗成功地挽救了一个小男孩的生命。当时,巴斯德使用的是减毒活疫苗。他的制备方法是把狂犬病毒接种到兔子身上培养,并且反复接种,最后将兔脊髓悬吊于空气中,使其毒力快速下降。之后,他又用这些脊髓制成悬浊液,这就是早期的狂犬病疫苗。由于狂犬病的发病存在潜伏期,因此,即使先被病犬咬伤,再注射疫苗也来得及。

但是,我们仔细分析就会发现,早期的狂犬病疫苗是有很大问题的。首先,没有经过提纯,注射到患者体内的不仅有病毒,还有兔子的脊髓……这一方面可能带来其他病原体,另一方面,还可能引起强烈的过敏反应——免疫系统的另一种激烈表达形式。事实上,即使是今天经过提纯的疫苗也仍然存在这样的问题,比如,你经常会看到某疫苗接种说明上写着对鸡蛋过敏的人不能接种,那是因为这种疫苗是用鸡胚胎培养的,即使提纯后也可能含有少量鸡蛋的成分。其次,早期的狂犬病疫苗的品质并不稳定,有效成分变化很大。最后,还有一个严重的问题,虽然被减毒了,病毒依然活着,这是有风险的。1960年,巴西就发生了这样的惨痛事件,18个孩子因接种灭活不彻底的疫苗而感染狂犬病死亡。

因此,如今的狂犬病疫苗都是经过了灭活处理的死病毒。今天的冻干人用狂犬病疫苗甚至已经不再用活动物来培养病毒了,而是用可以无限繁殖的动物细胞作为病毒的培养体,然后对病毒液进行灭活、浓缩、纯化,再在低温下干燥,制成制剂。最后,还要对制剂进行检验。相比巴斯德时代,今天的疫苗已经安全了许多。

疫苗为何如此“娇气”

如今,为了保证疫苗的质量,它的生产、加工、仓储和运输都有一套完整的规范,相对于多数其他产品来说,甚至有点苛刻。其原因,一方面是因为它关乎人命,另一方面,则是因为它确实“娇气”。

比如,上次山东非法疫苗事件的关键环节就在仓储和运输上——应该必须在低温和避光的情况下。疫苗的核心成分是病原体的蛋白质和DNA,只有它们有效,才能激发人体发生相应的免疫反应,获得免疫力。但是,这两种物质恰好都是生物大分子,常温下稳定性并不怎么高,它们会发生缓慢的变化,结构逐渐被破坏。而光照和较高的温度能够加速这个过程,从而使它们失效。举个简单的例子,具有生物功能的鸡蛋清是液体,它的主要有机成分是蛋白质,但是一加热,就变成了块状的美味,蛋白质的生物功能就完全丧失了。无效的疫苗虽然不能直接带来什么健康问题,但它却能让一些人万劫不复——你可以想象,当一个人被病犬咬伤,却被注射了无效的狂犬病疫苗,那会是怎样的后果?

同样,在生产工艺上,也存在類似的问题。举个例子,不管是用哪种方法制备疫苗,都绕不过培养细胞这一步,传统疫苗要用动物细胞做“肥料”培养病毒或细菌,基因工程疫苗要培养基因工程细胞,而只要有轻微的环境变化,细胞的生长状态、代谢产物都会有变化,产生的疫苗成分的量也会有变化。其结果,就是疫苗里有效成分的含量会有变化,而且,杂质的种类和含量也可能会有变化。类似这样的微小变动就能影响疫苗品质的情况还有很多,这也是不同批次的疫苗为何会有细微差别的原因。

因此,唯有各个环节严格把控,才能确保注射到人们身体里的疫苗是安全、有效的,这是关乎生命的大事。(责任编辑:白玉磊责任校对:夏越)

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气雾疫苗

很多家长在为如何说服孩子“打预防针”伤脑筋,而且很多成年人也很发怵打针。为了避免这一麻烦,科学家想到了使用喷雾接种疫苗,只需对着鼻子轻轻一喷,接种就完成了。这种疫苗虽然已经进入大规模实验阶段,但有些安全疑虑还没有消除,一些科学家担心喷雾会造成呼吸道感染或通过鼻腔引起脑炎,因此气雾疫苗进入实践应用还需时日。

果蔬疫苗

如果吃一个水果就能预防疾病,那就太美妙了!现在科学家正在通过基因技术,试图让蔬菜水果中含有能引起免疫应答的抗原,只要吃下去就可以完成接种。相关研究已经取得了积极成果,但投入市场也是还需时日。

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