温故而知新专栏 | 病毒系列(1):功能医学指导下病毒感染防治干预策略

文摘   健康   2024-09-04 17:01   北京  



编者按



纵观医学发展,人类与病毒感染进行了长期的斗争。人类消灭了天花,对麻疹、水痘、乙肝等病毒可以通过疫苗进行预防,大大提高了人类的生存率和生命质量。2020年初新冠病毒肆虐,人类与新冠病毒进行了艰苦的斗争,既往的临床与基础研究经验,会让我们有更多的思路与方法应对全新的病毒流行。小编整理了有关病毒感染损伤机制、功能医学指导下抗病毒的方法等系列文章,抛砖引玉,为临床医生提供可行性思路。


功能医学指导下抗病毒方案以基础理论及临床数据为支持,是多维度的综合方案,为临床医生提供新的思维模式。抗病毒方案主要从以下4个方面实施(见图1):

1. 抗病毒

2. 抗病毒DNA/RNA复制

3. 免疫调控

4. 支持细胞和全身系统

图1:抗病毒策略


抗病毒策略中每个阶段的目标是不同的(见图2),为了减轻病毒给患者造成的痛苦,在急性感染阶段、慢性感染阶段、病毒消退阶段,以及造成自身免疫疾病阶段,干预和治疗原则如下:

1. 抗病毒

避免感染,通过消毒剂、洗手等方法杀死环境中的病毒,或者应用营养素、植物草药、药物等直接对抗病毒。

2. 抗病毒DNA/RNA复制

禁止病毒利用人类DNA进行复制,很多抗病毒药物都作用于此靶点。

3. 免疫调控

支持并间断刺激机体的体液免疫(抗体及免疫球蛋白)和细胞免疫。

4. 支持细胞和全身系统

病毒感染时,全身免疫必须在最优状态,有利于清除病毒;从细胞层面的氧化应激和线粒体功能失衡,到全身各个脏器和系统之间的支持,把人体看作一个整体,其中营养支持尤为重要,很多营养可以作用于抗病毒的不同阶段,多维度起作用。支持细胞内系统(线粒体和内质网)和全身健康,以优化免疫反应,限制损伤,促进康复,防止复发。
图2:对抗病毒不同阶段的目标

病毒感染的机制


病毒可引发感染,导致疾病,甚至死亡。外来的病毒,通过呼吸道、胃肠道、粘膜或者伤口进入血液,病毒的DNA与利用宿主的核酸混合,进行复制,生成新的病毒,然后传播和感染其他细胞。

1. 外来入侵的病毒与细胞膜结合。

2. 外来病毒的RNA/或DNA进入宿主细胞胞浆或者细胞核。

3. 外来病毒的RNA/或DNA与宿主DNA进行整合,内源性病毒从这里开始。

4. RNA/或DNA转录和蛋白翻译,复制病毒片段或者完整的病毒。

5. 复制的病毒会影响细胞代谢功能(线粒体和内质网),也会产生免疫和炎症的后续反应。


外源性病毒和内生性病毒的复制,

通过以下5步导致疾病或者死亡:


第1步:直接感染或者直接触发组织损伤。如乙肝或者丙肝病毒直接引起的慢性肝脏炎症,是直接感染或者局部炎症以及纤维化导致的。减少病毒感染最直接的方法但不是唯一的途径,就是直接针对病毒。
第2步:削弱免疫功能,从而产生其他“继发性”感染,这可能是癌症猖獗并导致疾病的重要原因之一。如HIV艾滋病和EB病毒,这两种疾病都会导致免疫抑制和继发感染。免疫抑制在许多不同的病毒感染中是非常常见的,其机制包括:1)细胞因子“混乱”或细胞因子“风暴”,在这种情况下,大量的炎症发生,导致免疫系统“失去焦点”,失去杀死入侵微生物的效力,同时导致自身组织损伤。2)骨髓抑制,导致免疫细胞数量减少(淋巴细胞减少)。3)淋巴细胞破坏(凋亡或坏死),因此,限制病毒感染的一个重要手段是支持免疫系统,保护免疫细胞攻击病毒的功能,避免免疫抑制。
第3步:持续的细胞功能障碍和细胞“缓慢死亡”。病毒可以引起快速地细胞死亡,或者组织功能障碍。在部分情况下,细胞死亡的进展要慢得多,发生于细胞的长期损伤过程中,如线粒体功能障碍或内质网应激,这两者都会引起细胞功能障碍和炎症。例如,单纯疱疹病毒-1型会导致细胞长期的“缓慢感染”,导致阿尔茨海默氏病和痴呆症。因此,针对反复出现的急性口腔炎症/粘膜疱疹(疼痛性水泡)这样的病毒感染治疗,要限制该病毒引发的细胞功能障碍,支持细胞功能如支持线粒体功能,以限制线粒体过度损害和炎症,促进更快地恢复。
第4步:细胞因子风暴、中风、出血。一些病毒引起细胞损伤和剧烈的免疫反应,引起细胞动力学的不稳定和休克,引起细胞损伤和失血,使血容量减少,体液进入组织(血管性出血)会有大量的出血。如果血小板丢失和/或炎症诱导的肝脏损伤,导致纤溶蛋白丢失,导致凝血障碍。细胞因子风暴也是埃博拉病毒以及新冠病毒感染的损伤机制之一。因此,限制病毒感染影响的一个重要手段是调节过度的免疫反应,因为许多损伤都是由过度的炎症引起,而非病毒本身引起的。
第5步:自身免疫损伤。与前面提到的细胞因子风暴有一定关系,是免疫诱导严重和持续的系统性炎症产生的,通常伴有其他因素,如分子模拟、系统性红斑狼疮(SLE,狼疮)、干燥综合症、硬皮病和系统性硬化等。这很好地解释了我们在临床上看到的不同的免疫复合物沉积与风湿病相关。重要的是,病人可以有多种病毒和细菌感染在同一时间存在,从而导致免疫和自身免疫性疾病。因此,我们需要解决许多慢性引发的退行性变,以及与自身免疫疾病相关的病毒成分造成的损伤。
病毒感染后DNA复制受到表观遗传学的调控,很多因素会影响病毒感染的结果。在每个细胞(红细胞除外)内,细胞胞浆内或细胞核会复制病毒(内源性病毒或外源性病毒)的DNA ,这取决于表观遗传调控,比如:

① 非炎症性饮食激活DNA甲基化和NF-kB等转录因子,使病毒的修复功能和病毒的应答减弱。

② 病毒会影响细胞线粒体(例如线粒体DNA的脱落等)、内质网(内质网应激,并影响蛋白折叠反应)、免疫系统(如炎症反应及NF-KB)、细胞因子释放(如:干扰素),抗体和免疫复合物生成等。

③ 自身免疫性疾病患者免疫功能异常,对病毒感染应答出现失调。患有自身免疫症状的患者,如红斑狼疮、硬皮病和干燥症患者等,对许多内源性和外源性病毒表现出更高的免疫应答——这是病毒多样性失调的明显例子。

④ 营养对病毒感染后表观遗传学有着重要的影响:叶酸/甲基叶酸、甜菜碱等营养素可以提供和转移表观遗传沉默病毒序列,抑制病毒复制和延长病毒潜伏期所需的甲基基团等作用;其他营养物质,如:维生素D3有助于协调DNA甲基化模式,使其远离炎症和病毒复制,并趋于稳定的稳态动力学。

⑤ 病毒复制受饮食、肠道微生态、药物等多维度的影响。病毒感染本身改变DNA转录的表观遗传控制,并以这种方式与NF-kB激活等其他转基因机制一起促进病毒的额外复制。同样,其他促炎饮食(如高血糖)、微生物(例如细菌、小肠菌群超标SIBO)、异生物和药物(例如肼苯哒嗪—抗高血压血管扩张剂、普鲁卡因酰胺—抗心律失常)也可以通过表观遗传和炎症机制促进病毒复制。微生物+诱导的表观遗传修饰可称为“微生物表观遗传失调”或“微生物”诱导,可逆转表观基因重编程。

了解以上病毒感染的5步损伤机制对于形成合理的抗病毒策略,来应对病毒感染的临床后果很重要,因为每一步都意味着具体的预防和/或治疗选择:
1. 步骤1-3的目标是防止接触性传播,通过接种疫苗促进免疫识别,以预防严重急性原发病,以及“群体免疫”,有助于优化免疫功能,以便遇到病毒时可以很好的控制(即通过免疫接种、免疫修复等调控)。
2. 步骤4可以实施一系列的干预措施,通过使用营养素(包括植物制剂)可以显著改变DNA表达和病毒复制,这一干预领域是抗病毒营养战略的主要重点。
3. 步骤5支持代谢,并支持和还原生理功能,以尽量减轻病毒感染的后果。例如:炎症介导的线粒体功能障碍,可以使用营养素和植物制剂一起调节免疫。线粒体特异性营养素,如辅酶Q10可用于保护线粒体免受病毒诱导。饮食干预以减轻内质网应激,以减轻免疫高反应性,使用锌、碘、甘草萃取物等可以优化抗病毒效果,或者减缓病毒的活力,为治疗病毒感染提供帮助。营养素和植物制剂干预,如:维生素E(抗氧化剂)和硒等降低病毒变异率,否则病毒就会改变其行为和分子外观,从而逃避免疫介导的破坏。
本期我们了解了病毒感染的机制及功能医学指导下的防治策略,接下来我们将分期给大家介绍病毒干预的实施步骤。


本期我们了解了病毒感染的机制及功能医学指导下的防治策略,接下来我们将分期给大家介绍病毒干预的实施步骤。



作者简介


王树岩


心血管内科副主任医师


北京和润诊所功能医学中心首席专家 

美国抗衰老协会(A4M)会员及认证医生 兼ABAARM中国区口试官

美国功能医学研究院(IFM)会员及认证医生

Functional MediC 功能医学 创始人

AACTP(抗衰老医学临床培训项目) 联合发起人

中国抗衰老促进会功能医学专业委员会主任委员

中国健康管理协会功能医学分会副会长

北京整合医学学会功能医学分会 第一届会长

中华医学会健康管理分会功能医学&抗衰老学组委员

原中山大学生命科学院抗衰老研究中心客座教授

THE END

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