科学家详解:当COVID-19疫苗进入人体后究竟会发生什么?

据外媒CNET报道,由SARS-CoV-2病毒引起的COVID-19大流行,改变了世界各地人们的生活方式。截至2021年10月14日,仅在美国就有超过71.6万人死亡。卫生专家们认为,COVID-19疫苗是帮助结束该大流行病的一个重要途径。

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但是许多人不愿意接种疫苗。此外,有很多关于COVID-19疫苗如何工作的信息,但其中一些信息可能很难理解。作为一名儿科医生、传染病医生和研究细菌和病毒等病菌的科学家, 匹兹堡大学的Glenn J Rapsinski对大流行病和COVID-19疫苗的开发给予了密切关注。

关于疫苗最重要的一点是,它们“教”你的身体如何准备好对抗感染,而你的身体却不需要处理感染本身。通过这种方式,疫苗帮助你的身体做好准备,应对那些可能使你病入膏肓的病菌的入侵。

在美国上市的所有三种COVID-19疫苗都集中在被称为SARS-CoV-2病毒或冠状病毒的刺突糖蛋白上。在真正的冠状病毒上,刺突糖蛋白允许COVID-19病毒进入细胞,以便病毒能够制造更多的自身副本。它通过粘附在人体细胞--特别是肺细胞--上的某些种类的蛋白质(称为受体)上来实现这一目的。通过这种方式,病毒可以闯入健康细胞并感染它们。

辉瑞-BioNTech、Moderna公司和强生公司的疫苗都以类似的方式工作,向人体细胞提供制造刺突糖蛋白的“指令”。辉瑞公司和Moderna公司的疫苗在一种叫做mRNA的分子上携带这些“指令”。这种单链分子看起来就像一块长长的磁带,其中一面是制造蛋白质的“指令编码”。

另一方面,强生公司的疫苗则通过DNA分子将指令传递给细胞。它使用一种称为腺病毒的病毒,这种病毒不能复制自己,将刺突糖蛋白的DNA带入人类细胞。这种DNA被复制成mRNA,然后将指令翻译成蛋白质--在这种情况下,就是冠状病毒的刺突糖蛋白。

因此,三种疫苗之间的主要区别是,辉瑞和Moderna疫苗通过mRNA给你的身体提供刺突糖蛋白的指令,而强生公司的疫苗则通过DNA来指导它。之后,这三种疫苗的工作方式都是一样的。

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疫苗进入你的身体后会发生什么?

一旦接种了COVID-19疫苗,mRNA或DNA就会被组织细胞和生活在肌肉、皮肤和器官中的特殊免疫细胞吞噬,这些细胞称为树突状细胞。树突状细胞像哨兵一样监视着身体的各个部位,寻找入侵病菌的迹象--如冠状病毒。

一旦DNA或mRNA进入树突状细胞或组织细胞内,细胞就会利用这些指令来创造刺突糖蛋白。这个过程通常需要不到12小时。在刺突糖蛋白制成并准备向免疫系统"展示"后,mRNA或DNA被细胞分解并消除。

重要的是要知道,即使你的细胞已经制造了自己的刺突糖蛋白,它们也没有足够的信息来制造完整的病毒副本。但刺突糖蛋白可以触发身体的免疫系统加强防御,以便在冠状病毒入侵时做好准备。

当组织细胞和树突状细胞识别出刺突糖蛋白是不速之客时,细胞会将刺突糖蛋白的部分放在它们的外表上,让其他细胞看到。树突状细胞也同时释放"危险"信号,让其他细胞知道刺突糖蛋白构成威胁。危险信号就像闪烁的黄色霓虹灯,指向显示的刺突糖蛋白,说:"这不属于这里!"这些警告信号然后启动你身体的免疫反应。

一旦免疫系统被启动,会发生什么?

由于这一过程,身体现在处于高度警戒状态,并准备学习对抗“入侵者”--在这种情况下,就是接种COVID-19疫苗后产生的刺突糖蛋白。体内的免疫细胞,称为B细胞和T细胞,识别外部“入侵者”的警告信号。数以千计的这些细胞赶到该区域,了解这个新的威胁,以便它们能够帮助提供保护。

B细胞是建立"陷阱"的专家,被称为抗体,它将击倒任何入侵的刺突糖蛋白。不同的B细胞会制造很多专门的抗体,识别病毒或细菌的不同部分。而且B细胞会像一个工厂一样,即使在感知到的威胁消失后也会继续制造抗体,以便在未来很长一段时间内保护身体。

一种类型的T细胞,称为辅助性T细胞,在出现危险信号时协助B细胞制造抗体。另一种T细胞的作用是检查体内其他细胞是否被病毒感染。如果这种类型的T细胞发现了受感染的细胞,它就会清除受感染的细胞,这样它就不能产生更多的拷贝并将感染传给其他细胞。

为什么接种疫苗后手臂酸痛?

由于所有这些重要的过程都在你的身体内发生,你可能会看到一些物理迹象,表明在皮肤下有一场斗争正在进行。如果你接种完疫苗后手臂酸痛,这是因为树突状细胞、T细胞和B细胞等免疫细胞正争先恐后地到手臂上检查威胁。

你还可能出现发烧或其他生病的迹象。所有这些都意味着你的身体正在做它应该做的事情。这是一个安全和自然的过程,当身体正在学习如何对抗刺突糖蛋白时就会发生。这样,如果你真的接触到真正的冠状病毒,你的身体已经学会如何保护你免受其害。

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