新冠病毒是如何侵入人体全过程？
①新冠病毒肆虐全球，给很多国家造成了极大的伤害，更是让许多人承受了病痛。不过你是否知道新冠病病毒究竟是如何一步步感染人体的呢？感染的背后又有着怎样的科学原理呢？
感染是如何开始的
②当确诊患者排出带有病毒的飞沫，同时这些飞沫被其他人吸入时，新型冠状病毒就通过鼻腔和咽喉进入到了人体内部。科学家们发现鼻腔内部的细胞富含一种叫做血管紧张素转换酶2(ACE2)的细胞表面受体，而病毒恰需要通过这种受体才能进入细胞。所以在人体中，有助于调节血压的ACE2就代表容易被感染的组织，一旦病毒进入细胞内部，就会劫持细胞的生理结构，随后进行无限自我复制并入侵新细胞。随着病毒的繁殖，受感染的人可能会散播大量病毒，尤其是在头一周。此时，感染者要么没有明显的患病症状，要么开始发烧，咳嗽，嗓子疼，同时伴随着嗅觉和味觉的丧失，或者头部和身体的疼痛。
③如果在初始阶段，免疫系统无法抵抗新冠病毒，病毒就会顺势沿着气管进入身体攻击肺部，从而引发致命效果。肺部小气囊中呼吸树末端的较细较远分支被称为肺泡，每个气囊都由一层同样富含ACE2受体的细胞排列。
④通常，氧气穿过肺泡进入毛细血管，这些毛细血管就在气囊的旁边，然后氧气被血管带到身体的其他部位，但是此时免疫系统忙于与入侵者交战，战斗破坏了氧气的传输。处于战斗一线的白细胞会释放出一种叫做趋化因子的炎症分子，这种趋化因子会召唤出更多的免疫细胞靶向杀死被病毒感染的细胞，从而留下大量的液体和死细胞，也就是我们常说的“脓”。这就是肺炎的潜在病理，伴有相应的症状：咳嗽、发热和急促的浅呼吸。部分COVID-19患者得以康复，是因为他们通过鼻腔插管吸氧，从而获得了更多的氧气，这也就是呼吸机如此重要的原因。
⑤但是另外一部分病情恶化的患者，通常也是突然发作，并快速发展为急性呼吸窘迫综合征（ARDS），他们血液中的含氧量急剧下降，呼吸也越来越困难。在X射线和计算机断层扫描中，会发现肺部充满了白色的浑浊物，然而那些地方本应是代表空气的黑色。这些患者最终往往会用到呼吸机，然而仍然有很多人死去。尸检表明，他们的肺泡里塞满了液体、白细胞、粘液，还有被损毁的肺细胞碎片。
病毒入侵的影响
⑥严重情况下，新冠病毒会进入肺部，并对肺部造成严重伤害，而人体对病毒的反应，也会伤害许多其他器官。
⑦科学家们才刚刚开始探索这种危害的范围和性质。研究发现，受到病毒攻击时发生细胞膜破裂的免疫细胞在发炎的肺泡或气囊中拥挤，从而减少了对氧气的吸收，导致患者咳嗽、发烧加重、呼吸困难。多达一半的住院患者，他们的酶浓度表明肝脏正在挣扎中，过激的免疫系统和与病毒作斗争的药物都可能会对肝脏造成损害。重症病例中，肾脏损害很常见，致死性也很高。病毒可能直接攻击肾脏，也可能是和血压下降一样造成的全身副作用。患者报告和活检数据表明，该病毒会感染富含ACE2受体的下消化道。因此大约有20％或者更多的患者会发生腹泻。一些COVID-19患者同时患有中风、癫痫、精神错乱和脑部炎症。医生正试图了解其中哪些是由病毒直接引起的。结膜炎是眼病和眼睑内侧膜的炎症，在最严重的患者中更为常见。一些患者失去了嗅觉。科学家推测这种病毒可能会移动到鼻子的神经末梢并破坏细胞。病毒（蓝绿色）通过与细胞表面的血管紧张素转化酶2（ACE2）受体结合，从而进入细胞，这可能包括血管内壁细胞。感染还会引发血液凝块，心脏病发作，以及心脏炎症，心脏受到攻击是相当普遍的情况。
⑧一些临床医生怀疑，许多重症患者的身体状况日益趋下的主要原因，是对免疫系统的灾难性过度反应，这种过度反应被称为“细胞因子风暴”，其他病毒感染也会触发这种反应。细胞因子是指导健康免疫反应的化学信号分子，但是在细胞因子风暴中，某些细胞因子的浓度剧增，远远超出了人体的需要，免疫细胞就开始攻击健康的人体组织。这可能导致发生血管渗漏，血压下降，血液凝块形成，不可逆转的器官衰竭也会随之而来。
⑨一些研究表明，住院的COVID-19患者的血液中，炎症诱发的细胞因子浓度明显升高。研究发现该疾病真正的发病率和死亡率，可能是由新冠病毒导致的不同炎症反应所决定。
⑩虽然病毒究竟如何攻击心脏和血管还是一个谜，但是许多预印刊物和论文已经证明了这种破坏是相当普遍的。科学家们正在努力地研究到底是什么原因造成了心血管损害。心脏和血管壁，就像鼻子和肺泡一样，富含ACE2受体。病毒或许直接攻击， 或由于肺部混乱导致缺氧会损害血管，或者细胞因子风暴可能会像其他器官一样破坏心脏。随着科学的发展，我们希望，不论是显微镜下的组织探测还是对患者的药物测试，都会比使世界停滞不前的病毒有更明智的方法。
（选自《大数据文摘》有删改：来源：Science编译：千雪）
