【物理科普】冠状病毒入侵人体全过程( 二 )
抗体构筑了有力的第一道防线 ， 但很快寡不敌众 ， 成千上万的病毒到达了表皮细胞的细胞膜外 。▌阶段二：病毒如何骗过细胞膜？第二阶段入侵即将开始 ， 一队病毒抵达了细胞膜表面 ， 错综复杂的细胞膜构筑了第二道防线 。 任何外物都被阻挡在外 ， 除非细胞识别对方无害 。 比如营养物和蛋白质 ， 它们有着与细胞膜表面的锁相匹配的特殊钥匙 ， 才能通过 。但经过数十亿年的斗争 ， 腺病毒演化出了这一专用钥匙的拷贝 ， 抗体让大量的病毒钥匙失去了功能 ， 但仍有很多漏网之鱼细胞膜表面的锁被病毒愚弄 ， 病毒大军长驱直入 ， 就像最原始的特洛伊木马一般 。
细胞膜下的膜蛋白误以为对方是重要的营养素 ， 准备接受病毒 ， 膜蛋白下拉细胞膜形成了一个囊泡 ， 将病毒包裹其间[称为胞吞] ， 一个分离膜蛋白挤出囊泡将病毒送入细胞内部 。▌阶段三：病毒如何利用核内体的分解？病毒大军用障眼法顺利进入表皮细胞内 ， 但细胞也拥有坚不可摧的防御组织 ， 阻止病毒进一步入侵 。 送入细胞内部的物质 ， 都会迅速被细胞内分拣站捕获拘留 ， 它们叫做核内体 。 分拣站开始处理进入的物质 ， 包括病毒 ， 以便能把它们输送到细胞内各处 。第一步是将其分解 ， 核内体的外壁与专门的蛋白泵相匹配 ， 这种泵会释放带电氢原子 ， 使核内体内部呈浓酸性 ， 这种酸能够把营养物质分解成更小的分子 ， 以便细胞运输和消化 。酸开始侵蚀病毒的外壁 ， 病毒开始瓦解 。 这本应对腺病毒造成毁灭性的打击 ， 但实际上 ， 这种酸恰恰也是 ， 病毒逃脱计划的一部分 。病毒上用以附着细胞的外鞘 ， 是最先被分解的部分 ， 但随着它们的瓦解 ， 会从病毒内部释放一种特殊蛋白质 ， 对分拣站外壁发起攻击 ， 这种怪异的蛋白质能将外壁撕裂 ， 病毒自由了 。
但不是每个病毒都能成功 ， 在临近的分拣站 ， 抗体紧紧粘在病毒表面 ， 将病毒五花大绑 ， 防止病毒从内部释放用以逃脱的蛋白质 。成千上万的病毒 ， 最终都死在了分拣站 ， 但还有很多侥幸逃脱 。 现在 ， 它们自由地在细胞内漂浮 ， 从核内体中越狱成功后 ， 病毒大军里侵入细胞核的目标又近了一步 。▌阶段四：病毒如何利用动力蛋白助跑？但90%的病毒止步于此 。 虽然它们离细胞核只有五千分之一毫米的距离 ， 对它们来说 ， 就像有160万公里之遥 。 尽管它们始终处于熙熙攘攘的细胞活动中 ， 这些入侵者却无法自行移动 ， 它们也无法利用细胞内漂浮的发电站也就是线粒体所产生的能量 。到现在为止 ， 病毒的内部电流支撑它来到这里 ， 现在它需要帮助 。 就在细胞膜的下方有许多搬运工人 ， 即动力蛋白 ， 在等待着核内体中被处理的营养物质 。 这些可以动力腿能够捕捉任何有配对接口的分子 ， 并在微管上 ， 也就是细胞内的公路上 ， 将它们运到最终的目的地 。在这场持续了十亿年的猫鼠游戏中 ， 病毒为吸引动力蛋白进化出了精准的接口 ， 这对由细胞供应能量的动力腿不经意地帮助病毒踏上了通向细胞核的旅程 。
动力蛋白是自然界中的奇迹 ， 以每分钟六千步的速度 ， 必须放慢超过三十多倍才能看清 ， 它们通往细胞核的路程相当于跑两个马拉松赛程 ， 全程52英里[84公里] ， 以奥运会短跑选手的速度跑完 。但速度不能代表一切 ， 细胞内的微管公路通向细胞核 ， 但这条路上分布着无数障碍 ， 而且搬运工只能朝一个方向前进 。病毒再次陷入无助之境 ， 在这里 ， 一条微管挡住了它的去路 ， 但最新的发现令科学家们重新思考他们对细胞内运输系统的认识 。它表明运动蛋白有不止一对可以运动的腿 ， 它们还可以向着反方向移动 ， 这两对特殊的腿相互合作 ， 可以越过大部分障碍 ， 病毒再次踏上了旅程 ， 腺病毒开始攻击鼻腔黏膜中的表皮细胞 。▌阶段五：病毒如何躲过特殊蛋白的侦查？截至不久以前 ， 科学家们认为一旦病毒大军到达这里 ， 它们就势不可挡了 ， 但新的研究揭示还有一条前所未知的防线存在于细胞中 。研究者们发现一种特殊的蛋白质 ， 散布在细胞内的公路系统旁 ， 不断寻找携带抗体的任何物质 ， 例如细胞表面附着在病毒上的抗体 ， 这些蛋白质会吸附到抗体上 ， 这会引发连锁反应 ， 吸引其他的特殊蛋白质 ， 最终标示出要摧毁的病毒 。
一种称为蛋白酶体的回收组织 ， 被派到现场 ， 摧毁病毒 ， 在抗体的通报下 ， 特殊蛋白质和回收机器的合作 ， 能在数小时内消灭一支病毒部队 。但只需一个病毒就能摧毁整个细胞 ， 这个病毒躲过了侦察 ， 没有了抗体 ， 对细胞的回收机器来说它是隐形的 。 现在 ， 没有东西可以阻止这个病毒实现它的目标了 ， 病毒现在距离细胞核只有千分之一毫米了 ， 但是要达到它的目的 ， 它必须先进入细胞核 。▌阶段六：病毒如何进入细胞核？细胞核位于细胞中心 ， 比病毒大一百万倍 ， 并被一层外皮保护着 ， 外皮与细胞外壁类似 ， 但是更难突破 。 进去的路只有一条 ， 通往细胞的入口 ， 是一种特殊的通道 ， 它名叫核孔 。 在核孔表面 ， 蛋白质构成的触手寻找分子并把它们拉进核孔 ， 通过这条通道 ， 数十亿的化学信息及指示在DNA和细胞间传递 。病毒必须进入内部 ， 才能完成它的工作 ， 但它进入需要许可 ， 病毒的外壳再次携带适当的通行证 ， 但这名入侵者体型过大 ， 病毒并没有因此而气馁 ， 当动力蛋白以为它们遇到了另一个障碍 ， 它们就改变行进方向 ， 与看守核孔的蛋白质触手展开了拉锯战 。最终 ， 病毒被扯得四分五裂 ， 这看起来像是病毒的末日 。 实际上 ， 这确实病毒的妙策 ， 在动力蛋白与核孔的拉锯战中 ， 病毒被四分五裂 ， 但也卸下了病毒的累赘 ， 令它们进入了细胞的指挥控制中心 。
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