疫苗是如何保護我們的?人體的免疫系統是如何抵禦外來的病毒入侵?(上)
這個系列有兩集唷:
看到這個標題,相信你們應該已經在各大「科普」網站上、群組內長輩們的轉發文章、甚至是一些中國用語農場文當中,都看到過不少。
那既然如此為何還會想要跟你們分享這個訊息呢?除了因為武漢肺炎病毒 (SARS-CoV-2) 持續肆虐的原因外,更重要的是,上述的那些文章們,很多的可信度都要打上一個問號。
就算都是真的,因為現在全世界各國,幾乎所有還在運轉中的實驗室,都全力地投入在武漢肺炎 (COVID-19) 的研究上面,所以關於武漢肺炎的各種不同面向的 target,都正在被極力地研究與討論當中。
也正是因為如此,那些「科普」網站們,與各種轉發文章們,可能會比較著重在介紹各種具有治療潛力的武漢肺炎療法。
但是我想除此之外,另外一個面向也很重要的是,關於對抗病毒的疫苗,big picture 是什麼?
也就是說,當一個科學家在思考如何對抗武漢肺炎病毒時,他/她腦袋中浮現的,對抗病毒的疫苗發展策略會有哪些?傳統上的方法(不是古老的意思,這邊的傳統是指,那些收錄在我們的教科書上,已經被視為研發疫苗的方法策略之一)有哪些呢?
Photo by CDC on Unsplash
武漢肺炎病毒 (SARS-CoV-2) 疫苗研發競賽的現況
幾個禮拜前,知名期刊 Nature 發表了這篇新聞*,針對目前的武漢肺炎病毒(SARS-CoV-2) 疫苗的研發,用許多精美的圖片,總結了目前疫苗研發競賽的狀況。
截至四月底,世界各地的藥廠、研究機構們,正在開發超過 90 種的武漢肺炎疫苗;其中有至少 6 個團隊的疫苗,已經開始進行 phase 1 safety trials 。而目前來說,科學家們主要是透過有 8 種不同的策略,來對抗武漢肺炎病毒。
要知道疫苗是如何對抗病毒,我想可能要先知道,一般而言,我們的人體是如何抵禦病毒的?
疫苗對抗病毒產生免疫力的原理
大家都知道,我們的免疫系統有所謂的記憶的效應。也就是說,當我們人體受到同樣或類似的病毒入侵時,第二次的反應,會比第一次的反應,來得更快、且更強。
你看下圖藍色部分的第二次反應 (secondary response) 就遠比第一次反應 (primary response),所產生的抗體 (antibody) 要來得更快、而且濃度更高。
簡單講這就是我們人體注射疫苗對抗病毒的原理。
也就是說,若先讓我們的免疫系統去認識一下這個病毒,或是這個病毒的某一部份構造,讓我們的免疫細胞先知道這個病毒是長得什麼樣子(這時候我們就對這個病毒產生了免疫力!),等到下一次這個病毒真正大軍壓境時,我們的免疫系統就可以迅速且大量地,產生抗體來對抗這個病毒。
那麼再更深入一點地說,第一次反應時,我們的免疫系統是怎麼樣去認識一下這個病毒呢?
Nature 新聞中有一幅精美的插圖,看起來好像很複雜但其實沒有。若以冠狀病毒 (Coronavirus) 為例,請搭配下方的圖片一起看,大致上的概念就是:
病毒在我們的人體當中,會被一類稱作 APC (antigen-presenting cells) 的細胞們所捕捉
APC 們會把病毒的一部份構造,呈現給助手 T 細胞 (T helper cells)
助手 T 細胞會去告訴 B 細胞 (B cells) 和 細胞毒性 T 細胞 (Cytotoxic T cells)
B 細胞會去生產,專門針對這個病毒的抗體;細胞毒性 T 細胞則會去殺死,受到這個病毒感染的其他細胞
最後,助手 T 細胞、B 細胞、細胞毒性 T 細胞,會變成長久記憶型態(持續數月甚至數年);等到下次如果又遇到這個類似的病毒時,這些記憶型態的細胞就會被活化,並且能夠迅速且大量地產生對抗這個病毒的抗體。
Graphics: Nik Spencer/Nature
如果你覺得這一切的一切好複雜的話,沒關係沒關係,take home message 就是:
對抗病毒的疫苗,作用的原理就是利用人體免疫系統的記憶能力— 也就是先讓我們的免疫系統先認識一下這個病毒,產生免疫力。然後等到下次真的遇到這個病毒時,我們的免疫系統就可以迅速且大量地產生抗體,來消滅這個病毒。
下一集我會繼續講關於,科學家們目前主要是透過哪 8 種不同的策略?來使我們的人體產生免疫力,進而去對抗武漢肺炎病毒?
謝謝你看到最後!歡迎在底下留言或寄信/私訊我,告訴我你的任何想法!
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*Reference: Callaway, E. (2020). The race for coronavirus vaccines: a graphical guide. Nature 580, 576–577.
THE BIOLOGIST|紐約生
黑死病 (Black Death),是人類歷史上最嚴重的瘟疫,對當時的社會,甚至是未來的歷史發展,產生了重要的影響。
如此嚴重的流行疾病,有沒有可能會對人類的演化造成影響呢?如此大規模的瘟疫,是否可能在人類免疫系統裡,引發所謂的天擇現象呢?而這樣的改變,又會對現代的人類造成什麼程度的影響呢?
今天想要跟你分享這篇,發表在 Nature 上,非常有意思的文章 : )
在疫情期間從美國返臺,如何找到理想中的防疫旅館呢?安排回臺灣,有什麼入國文件需要準備呢?
今天這篇文章想要跟妳分享我的返臺防疫心得。此外,這篇文章也會跟你介紹,紐約 - 舊金山 - 台北的飛行紀錄與機場貴賓室開箱。而在文章的最後,會有一個簡單的返臺總結待辦清單,希望可以幫助到最近也在安排旅行計劃的妳唷!
今天這篇文章會用 4 張圖片,來跟妳簡單介紹—— 武漢肺炎變種病毒到底是什麼?變種病毒的現狀是如何?變種病毒跟原本的病毒,到底又有什麼樣的差異呢?
就算不是生科生醫領域背景,就算可能沒有修過任何生物學,這篇文章閱讀起來應該也不會太吃力。最重要的是,希望這篇文章可以讓大家對於變種病毒變異株們,有更進一步的認識與理解 😉
為什麼不能直接比較 COVID-19 疫苗間的保護力呢?
今天想要跟你討論以下這幾個大家常問的問題— 1. 疫苗保護力 95% 到底代表什麼意思? 2. 為什麼不能直接比較 COVID 疫苗的保護力? 3. 到底什麼才是「最好的」疫苗?
這篇文章希望可以用最簡單好懂的方式、用最直白的說法、盡量不要用任何專業術語,讓妳對疫苗的保護力,有更多的認識與了解 🤍
在可預見的未來內,很有可能還會有下一個 coronavirus。
目前科學家們已經開始在思考,該如何面對下一個 coronavirus pandemic?除了建立生物防禦預備組織、開發泛用型冠狀病毒疫苗以外,另外一個很重要的病毒防禦方針,就是抗病毒藥物的研發了。
因此,今天想要跟你簡單介紹,抗病毒藥物,主要是如何去對抗病毒本身的呢?抗病毒藥物又是如何去干擾病毒進入細胞內、干擾病毒的複製呢?🤓
為何在各種 Party、酒會等吵鬧的環境下,我們可以無礙地與對方聊天談話,不受背景音量的干擾呢?甚至可以精準地定位聲音的來源呢?
今天想要跟你分享我們大腦聽覺系統的這個能力,也就是所謂的—— 雞尾酒會效應(Cocktail Party Effect)
此外,來自 University of Washington 的研究團隊,他們正在研發藉由 Machine learning,讓機器可以模擬我們大腦的這項能力,並且在未來可能應用在麥克風、喇叭、甚至是各式各樣的 Zoom meeting 上 🤓
我們與 COVID-19 的戰爭,現在開始進入了一個新的篇章。
Pfizer-BioNech 疫苗,還有也即將被核准 EUA 的 Moderna 疫苗,這兩種 COVID 疫苗相同/相異的地方在哪?什麼是疫苗的 Efficacy?什麼是 Cold chain?什麼是 EUA 呢?另外關於中國的疫苗,有什麼事是你該知道的呢?它和 Pfizer/Moderna 疫苗有什麼差別呢?
希望這篇文章可以讓你對這些 COVID-19 疫苗有更多的認識,幫助你未來在接種 COVID-19 疫苗前,可以對這個疫苗有一個大概的理解 🤓
HIV 病毒為什麼這麼特別呢?HIV 病毒主要是攻擊我們人體的哪種細胞呢?為何 HIV 病毒會引起 AIDS 呢?哪些行為是 HIV 感染的高風險行為?然後重點是,哪些行為常常被誤解,但其實並不會造成 HIV 感染呢?
文章的最後想要跟你討論,關於所謂的 HIV stigma 與 HIV discrimination,也就是,社會上那些對 HIV 感染者常見的誤解與迷思。希望可以藉由這篇文章,讓大家對 HIV 與 AIDS,有更多的認識與了解! 🤍
COVID-19 疫情爆發後,我們一起克服了許多困難,撐到了現在。
終於,我們總算來到了重返正常生活前的最後一個難題— 我們該如何分配 COVID-19 疫苗?
今天想要跟你分享目前最新 COVID-19 的疫苗進度?還有疫苗問世後可能的優先施打順序?
以及更重要的是,我們的生活什麼時候可以重新回到正常?什麼時候可以像以往一樣安心地旅遊出國呢?
前幾週因為 iPhone 螢幕壞掉的關係,我前往 Apple Store 維修我的手機。
因為網路上似乎很少人分享關於 COVID-19 疫情期間,在 Apple Store 的維修手機的心得,所以想說剛好可以藉由這個機會,跟你分享一下我的 iPhone 維修/取貨心得。
同時也順便跟大家分享一下,我最常拜訪的兩家 Apple Store— Apple Store Fifth Avenue 和 Apple Store Grand Central 的一些心得 🤓
關於 COVID-19 高風險族群,一份 Nature 的報導指出,年長者是 COVID-19 的高風險族群;而且其中,男性又比女性具有更高的致命風險。
該報導指出,同樣是感染武漢肺炎,超過 65 歲以上的年長者,死亡的比例遠高於其他年齡族群;而且,若比較不同性別的話,男性又比女性的死亡率來得高。
這個研究數據是怎麼出來的呢?詳細的研究內容又是如何呢?今天想要跟你分享這則新的研究報導 🤍
因爲這波疫情,lockdown、work-from-home、home-schooling⋯⋯等關鍵字,是每次我跟同事、朋友聊天時,最常被提到的話題。
這些話題中最讓大家感受深刻的,大概就是 work-life balance 的拿捏與掌握了吧。
這篇文章想要跟你分享,自三月中紐約 lockdown後,我的 work-from-home/work-life balance 心得,以及番外篇— 老闆週末寄信給我,該不該馬上回?
Zoom,毫無疑問地,絕對是我們最常使用的工具之一。這幾個月以來,人們逐漸意識到 Zoom(與其他的視訊軟體)所帶來的另一個,之前所不受重視的問題— Zoom fatigue。
Zoom fatigue 是什麼呢?Zoom fatigue 為什麼會發生呢?
相信在這個疫情新世界,以及明年疫苗問世後的後疫情時代中,你會常常聽到這個新的關鍵詞。更重要的是,我們又該如何減緩這個現象發生在我們身上呢?
剛好最近有外出走走的機會(我現在都很珍惜每一次出門的時光)所以就想說,帶大家看看我生活中最常去的幾個地方,在這一波疫情底下,紐約人們是如何維持 social distancing 的同時,進行一般的生活方式?
有一種病毒名叫 IAPV (Israeli acute paralysis virus),受到這個 IAPV 病毒感染後,受感染的蜜蜂會像是被病毒控制了一樣,成為了特洛伊木馬,騙過蜂巢外面的守衛,成功進入到其他蜜蜂的蜂巢裡面。
也就是說,這個 IAPV 病毒,透過控制受感染的蜜蜂,進入到其他蜜蜂的蜂巢中,然後病毒就可以在擁擠的蜂巢裡面,感染更多其他的蜜蜂,加速本身病毒的傳播。
科學家們想到,可以利用弱化版的病毒,或是只要拿這個病毒的某一部分構造(不會對人體具有致病性)來注射到人體裡面。這樣一來,我們的免疫系統就可以,既認識到這個病毒,也不會讓這個病毒對我們人體產生嚴重的傷害。疫苗的種類,可以因此大致分為四個大類,每一個又大致再分成兩個種類,所以總共是 8 種不同的疫苗種類。
大家都知道,我們的免疫系統有所謂的記憶的效應。也就是說,當我們人體受到同樣或類似的病毒入侵時,第二次的反應,會比第一次的反應,來得更快、且更強。
也就是說,若先讓我們的免疫系統先知道這個病毒是長得什麼樣子,等到下一次這個病毒真正大軍壓境時,我們的免疫系統就可以迅速且大量地,產生抗體來對抗這個病毒。
腸胃道微生物聚落 (gut microbiota) 大家都不陌生,也都常常聽到人體內、腸胃道裡面,有所謂的好菌 aka 益生菌或者是壞菌;好菌像是比菲德士菌 (Bifidobacterium bifidum)、布拉酵母菌 (Saccharomyces boulardii);壞菌的話像是大腸桿菌 (E. coli)、金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) ⋯等。
不過說到這些微生物的數量,你知道一般人體內的微生物數量總共有多少嗎?你可以先猜猜看是比我們人體內所有的細胞多、還是少?多多少、少多少?
酒精消滅微生物的原理,主要是因為酒精可以使蛋白質變性 (protein denaturation),並且凝集 (coagulate) 蛋白質。微生物沒有了蛋白質,自然失去了生物活性。
如果是70%的酒精,因為它凝集蛋白質的速度比較慢,所以雖然一樣會凝集蛋白質,但不會在微生物外圍形成一層保護層。也因此酒精分子可以穿入細胞內部,破壞細胞內的蛋白質,讓微生物死亡。
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你知道全球生物醫學研究的聚落重鎮在哪裡嗎?為什麼美國的生物科技研究這麽強?美國的生技研究優勢是什麼呢?
今天這篇文章,我想要帶大家認識更多美國的生醫研究資訊。希望這些資訊能夠幫助到大家,不論是在未來求學、求職、甚至是轉換領域時,都能夠有一點小小的幫助。