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有很多病毒会导致感冒和流感之类的疾病。由于经常暴露在这些病毒中，我们的身体不断地与这些入侵者战斗，使它们处于困境。通常这是成功的，对我们的幸福没有任何影响。当然，在每年的感冒和流感季节，我们中的许多人都会因为一次或多次的疾病发作而感到某种程度的不适和全身不适。
虽然感冒和流感都是由引起上呼吸道感染的病毒类型引起的，即鼻腔、喉咙和进入支气管(也可能是肺和其他器官)，但在这一广泛的病毒分类及其对我们的影响程度中，存在着显著的差异。病毒一直存在，并在人类、野生动物和家畜中流行。近年来，SARS、猪流感和Covid-19等全球健康危机继续使这些病毒成为每日头条新闻。
病毒是一种非常简单的微生物，它侵入活细胞，劫持细胞自身的复制和增殖机制。虽然病毒可以在细胞外的液滴或表面存活，但在适当的条件下，它不能在没有宿主细胞的情况下复制。一旦产生了许多病毒颗粒，它们就会冲出细胞，感染其他细胞，并继续循环。
病毒由一个蛋白质外壳组成，它可能有一个来自它所感染的细胞的包膜，在这个蛋白质外壳内称为衣壳和编码病毒成分的病毒基因组。病毒的基因组可能很简单，但它们是多样的，因为它们可以是RNA或DNA，单链或双链，大小也各不相同。
病毒如何成像?
病毒的大小在20-400纳米之间，这使得它们非常难以可视化。
传统上，病毒成像是用电子显微镜完成的。这对于描述结构和提高我们的理解是很有用的，但是这种技术在提供固定单元内事件的快照方面是非常有限的。许多超分辨率技术已经出现，如dSTORMTIRF,SIM卡可以成像荧光标记的病毒。随着时间的推移，可以在活细胞内进行更广泛的实验。这些技术的关键部分是高灵敏度的使用EMCCD成像摄像机．它们能够检测单光子，因此也适用于具有适当标签的病毒成像。使用荧光标签成像高灵敏度EMCCD摄像机，实时可视化和跟踪活细胞内的病毒。虽然更常见的sCMOS摄像机可以用于某些研究，但信号水平通常很低，EMCCD摄像机仍然是此类研究的最终检测器。
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众所周知，许多人会声称流感是他们感觉如此糟糕，并使他们有一段时间无法行动的原因，但更有可能的是严重的感冒。不用说，温度变冷并不会直接导致普通感冒，但就像变得疲倦或疲惫一样，它肯定会导致对病毒的易感，从而患病。虽然需要分子检测来找到真正的罪魁祸首，但有可能对感冒和流感等疾病引起的症状进行一些一般性观察，并指出可能的病因。
感冒由多种病毒引起，通常症状较轻，主要局限于上呼吸道，即鼻腔、咽喉，有时进入上支气管。在对抗这些感染的过程中，身体会感到虚弱，因为所涉及的努力和身体自身系统试图对抗病毒。感冒可能持续几天，也可能长达10天，但完全康复可能需要更长的时间。
流感由流感病毒引起，通常影响更严重。症状通常遍及全身，包括肌肉和关节疼痛。流感病毒对脆弱年龄组、免疫功能低下或有其他潜在健康问题的人来说是一个严重的健康问题。美国疾病控制与预防中心报告说，每年有25万到50万人死于正常的季节性流感和流感引起的并发症。
偶尔会出现更强毒性的普通感冒和流感病毒。然而，就因工作人员缺勤而造成生产力损失的经济影响而言，即使是毒性较低的感冒病毒也具有重大意义。大流行以及由此造成的恐慌和供应链中断会对卫生系统造成更大的经济影响和压力。
感染和复制的总体方案如下图所示:
鼻病毒
到目前为止，引起感冒症状的最常见病毒是鼻病毒。据估计，人类40- 50%的类似感冒的疾病是由这种病毒引起的。鼻病毒是一种较小的病毒，大约30纳米大小。它是非包膜的，有一个单链RNA基因组。这种病毒通常局限于上呼吸道，尤其是鼻子，因为它喜欢比正常人体温度低的温度。鼻病毒这个名字来源于希腊语莱茵河意义的鼻子。
感染和潜伏期通常很快，通常在2-3天内出现首次症状。当鼻病毒通过上皮细胞扩散时，受损细胞会导致细胞因子和趋化因子的释放和炎症反应。这就导致了我们都太熟悉的经典感冒症状。由这种病毒引起的感冒症状在3天左右达到高峰，但可能需要进一步的一周才能恢复正常。目前还没有针对鼻病毒的疫苗，这部分是由于鼻病毒的血清型数量(150+)没有显著的遗传保存，因此没有任何方法可以在它们之间共享免疫。值得庆幸的是，鼻病毒通常不像本文中描述的其他感冒和流感病毒那么严重。
腺病毒
另一个引起类似感冒的常见原因是腺病毒。目前已经分类了50多种腺病毒血清型，虽然大多数只引起轻微的感冒样疾病，但其中一些与更严重的疫情有关，影响下呼吸道、膀胱和消化系统。腺病毒是一种中等大小的病毒，大小约为100纳米。它们是双链DNA病毒的一个例子。腺病毒最初是从鼻腔中发现的受感染的“腺样体”组织中分离和表征的，因此得名。
腺病毒是一种弹性较强的病毒，能够在环境中存活较长时间(最多几天)。一些血清型腺病毒的疫苗已经开发出来用于军事用途，但目前还没有可供广大公众使用的疫苗。
冠状病毒
冠状病毒通常只引起轻微的感冒症状，但通过Sars-CoV、Mers-coV和最近的Covid-19，冠状病毒已成为几起重大全球卫生事件的核心。冠状病毒具有相对较大的单链RNA基因组，是一种直径约120纳米的中等大小病毒。其特征的尖冠/日冕状表面突出导致了它们的名字。
冠状病毒可从众多动物宿主传播给人类。最初它们感染鼻子的上皮细胞，但可能进展到上呼吸道。如果这种情况得到控制，身体应该能够阻止感染进一步发展，类似感冒的症状可能只持续几天。问题是当病毒进入肺部时。
冠状病毒攻击分泌保护性粘液的杯状细胞，以及气管和支气管的纤毛细胞，这些细胞有助于将粘液和任何病毒从肺部扫出，在胃中被摧毁。如果酒杯和纤毛被杀死，将产生一系列影响:阻止病毒和任何机会致病菌进入肺部的机制将受到影响，同时从呼吸道清除多余的粘液。随后，人体自身的免疫系统可能反应过度，对肺内细胞造成进一步损害。这种情况可能会很快变得更糟，因为一旦病毒进入肺部，它们就会影响人体修复重要的氧气交换细胞的能力。几天之内，这可能会影响到身体的多个器官，整个系统可能会开始衰竭。因为这是病毒性肺炎，抗生素不起作用。
尽管出现了几次大流行和全球健康问题，但目前还没有任何有效的冠状病毒疫苗。虽然目前正在使用针对埃博拉和艾滋病毒开发的抗病毒药物治疗目前的疫情，但其有效性尚未确定。
流感病毒
流感是由流感病毒引起的，通常它们会比感冒病毒引起更严重的呼吸道疾病和症状。流感病毒传染性很强，很容易通过空气中的飞沫或物体表面传播。流感病毒在80-120纳米左右，但在长度和形态上有一些变化。它们有一个多节段的单链RNA基因组，而不是典型的连续序列。根据它们表面抗原的变异，它们被分为四种类型:A型、型、C型和D型。
它们有一个相当复杂的命名约定，包括以下内容:
对该系统进行了更详细的描述流感病毒类型页面。
甲型流感病毒是影响人类的最常见的流感病毒。甲型流感病毒在从鸟类到猪的许多动物中流行，这意味着有一个很大的病毒库。甲型流感病毒也有高度突变。这种“抗原转移”意味着病毒可以逃避个人过去可能获得的先前免疫。因此，有必要不断修订流感疫苗，以最好地适应下一个流感季节病毒的预期状况，从而为老年人、孕妇或幼童等脆弱人群提供适当的免疫力。最常见的甲型流感有两种主要的表面受体抗原血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)。血凝素参与了病毒最初附着在细胞上的过程。神经氨酸酶参与病毒从宿主细胞中释放。因此，神经胺酶抑制剂(如奥司他韦)是抗病毒药物的靶点，因为它们抑制病毒从细胞中释放，减缓病毒向其他细胞的传播。
乙型流感相比之下，它只从人类接触较少的几种动物中分离出来，比如海豹，而且它表现出较少的遗传变异，因此一旦获得免疫力，它就能保持更长的时间。因此，发现B型流感感染的频率远低于A型流感。
丙型流感主要在人类中发现，但不太常见，通常只在普通人群中引起轻微疾病。流感D虽然它可能有致病的能力，但尚未报道会导致人类疾病。到目前为止，这种病毒只从牛身上分离出来。
上图:iSPIM使用iXon EMCCD摄像机和Imaris软件实时跟踪流感病毒。https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1003971(Lakdawala SS et al.(2016)开放获取)
参考文献
疫苗是一种刺激免疫系统产生免疫反应以及随后对特定疾病产生免疫的物质。疫苗含有经过处理的减毒病毒(或细菌)，因此它们本身不会引起疾病，但具有刺激免疫系统的抗原性。减毒活疫苗仍可能引起疾病，但只是一种温和得多的形式。免疫系统会对这些较温和的病毒成分产生抗体，如果在后期暴露于病毒，免疫系统就会识别它并迅速产生抗体以进行有效的反应。
疫苗可以通过削弱病毒的复制能力来制造，例如，可以用化学物质灭活病毒，或者只使用病毒的一部分，通常是表面抗原。然而，很难制造出稳定有效的疫苗。
疫苗成分
| 组件 | 描述 | 例子 |
| 抗原活性成分 | 刺激适当免疫反应的药剂 | 灭活病毒 |
| 防腐剂 | 防止疫苗被污染 | 苯酚 |
| 辅助 | 增强免疫反应，增强保护性抗体的产生 | 氢氧化铝或磷酸盐 |
| 稳定剂 | 在储存和使用期间，应保持疫苗的稳定性和有效性 | 无机盐，山梨醇 |
| 剩余的组件 | 微量其他物质-例如细胞培养物。这些成分的含量比食物和其他产品中的含量低得多。 | 抗生素(如新霉素)、甲醛及细胞培养基 |
参考文献
当免疫系统忙于对抗感冒或流感时，它变得更容易受到其他感染。事实上，细菌感染来自链球菌引起的肺炎，流感嗜血杆菌而且金黄色葡萄球菌是最常见的。这些细菌和许多其他细菌都是人体微生物群的正常组成部分，当一切正常工作时，它们不会造成任何伤害，而且很明显，这些细菌实际上可能会阻止其他病原体获得立足之处。
肺炎可能是最著名的并发症，其中肺泡-肺内负责气体交换的小气囊发炎。在病毒感染(如冠状病毒感染)的情况下，病毒的细胞毒性作用会破坏球形球和纤毛，潜在有害细菌和液体从肺部清除的机制也会受到损害。细菌可能更容易侵入并在受损细胞中增殖。免疫系统也可能会释放大量细胞因子，这些细胞因子可能会过度刺激免疫系统，导致进一步的炎症。其最终结果是造成呼吸困难，并可能发展为脓肿或败血症等并发症，除非抗生素治疗成功。纵观历史，肺炎已经得到了很好的描述，现代抗生素对细菌性肺炎的有效治疗也得到了观察，然而随着抗生素耐药性的增加变得普遍，我们应对它的能力正在下降。值得庆幸的是，现在有一种有效的疫苗流感嗜血杆菌“Hib-B”，因为这是细菌性肺炎的常见原因。
参考文献
暴发、流行和大流行之间的区别是什么?
| 分类 | 描述 | 例子 |
| 爆发 | 由单一来源或病例传播的单一疾病实例 | 灭活病毒 |
| 疫情 | 流行病通常被描述为一种正在传播的疾病，通常但不总是局限于一个国家 | 2015-2016年巴西寨卡病毒 2013-2016年西非埃博拉疫情 |
| 流感大流行 | 世界卫生组织(WHO)将大流行定义为“一种新病原体的爆发，很容易在全球范围内人与人之间传播”。 | 2002年SARS H1N1流感2009 Covid-19 (2019 -) |
然而，这些都没有考虑到这种疾病的致命程度。因此，一种被标记为流行病或大流行的疾病可能在人群中造成比应有的更大的恐惧和恐慌，因为它可能只造成较低的严重程度。但这也可能促使地区卫生当局根据潜在威胁更适当地扩大其延迟和遏制行动的规模。
R0value -可传播性和严重性
R0值(基本繁殖数)用于帮助模拟和估计疾病可能在人群中传播的速度。这实际上是指在没有采取任何控制措施的情况下，感染者在患病期间将感染多少易感人群。如果值小于1，病毒就会消亡，但如果值大于1，病毒就有可能传播。
因为病毒感染他人的能力取决于情况，R0会有所不同，比如城市人口和农村人口。影响传染性水平的因素包括:
| 病毒 | 估计R0价值 |
| 麻疹 | 12 - 18 |
| “非典” | 2 - 5 |
| 艾滋病毒 | 4 |
| 即 | ~ 2.5 |
| 新型冠状病毒肺炎 | 1.4 - -3.9 (武汉疫情1.6-2.6) |
| 诺瓦克病毒 | 1.6 - -3.7 |
| 埃博拉病毒 | 2 |
| 季节性流感 | 1.3 |
一个高R值病毒的例子0价值是麻疹，这凸显了接种疫苗对在人群中控制这种病毒的重要性。R0不能比较疾病的严重程度。例如，流感和埃博拉病毒都有低R0值，但是是非常不同的病毒。埃博拉通常以散发性爆发的形式出现，致死率高达25%至90%，许多感染者在病毒更广泛传播之前就已经死亡。季节性流感不那么严重，但传播范围更广，导致全球每年循环一次。病毒的传播性和严重程度都被用来确定应采取何种控制措施来管理暴发或流行。
著名的流行病
西班牙流感(1917-1918)
西班牙流感在全球造成的死亡人数比第一次世界大战期间还多，估计有多达50%的世界人口受到影响，5000万至1亿人死亡。这是甲型H1N1流感的变种，值得注意的是，20-40岁年龄组受到这次大流行的影响。正常情况下，这个年龄段的人受严重撞击的风险不高。据推测，这可能是该人群中较强的免疫系统的过度反应，造成了“细胞因子风暴”，并因此增加了肺内的细胞损伤。还应指出，在战时条件下的这段时间内，由于与战时有关的营养不良、医院和战俘营中有大量病弱病人等原因，人口的总体健康水平将较低。这将使更多人容易感染流感病毒，而高死亡率与这种特定菌株的特定致死率无关。
亚洲流行性感冒(1956-1958)
这次大流行的感染率也很高，估计有高达50%的世界人口受到感染，400万至400万人死亡。这是H2N2流感的变种，但不确定这种变种是如何起源的。继发性细菌感染与这次大流行密切相关，据报告约80%的严重和致命感染与细菌性肺炎有关。1957年研制出了一种疫苗，帮助限制了这次爆发，几年后出现了另一种变种，但影响大大降低。
SARS-严重急性呼吸系统综合症(2002-2003年)
SARS被认为是动物来源，可能是蝙蝠(因为它们是已知的冠状病毒携带者)，尽管确切的宿主尚不确定。这一病例首先在中国(广东省)有记录，并迅速传播到世界各地，报告病例超过8000例。虽然许多病例为流感样，但更严重的病例进展为呼吸窘迫和衰竭。
猪流感(2009-2010)
猪流感于2009年初起源于墨西哥，并在全球范围内流行。据估计，感染人数为7亿至14亿，死亡人数为15万至87.5万人(病死率<1%)。这种流感和西班牙流感一样，是甲型H1N1流感的变种，是人类流感与禽流感、猪流感和欧亚猪流感病毒的重组。通常被称为猪流感，但被世界卫生组织称为H1/N1/09大流行。
中东呼吸综合征冠状病毒-中东呼吸综合征(2014年至今)
中东呼吸综合征是近期另一种导致轻度至致命感染的冠状病毒大流行。中东呼吸综合征的死亡率据报告异常高，占总记录病例的30-36%。中东呼吸综合征的起源似乎来自蝙蝠，但骆驼也感染了这种病毒，并已发现有中东呼吸综合征反应性抗体。因此，感染MERS冠状病毒的骆驼极有可能成为传播给人类的途径。从2014年至今，沙特阿拉伯、韩国、菲律宾和肯尼亚都有零星暴发。中东呼吸综合征在医院环境之外的传播有限，表明其传播率较低。目前还没有针对中东呼吸综合征的疫苗，使用干扰素等抗病毒药物治疗似乎对患者的预后没有好处。然而，通常情况下，这些抗病毒药物往往在疾病的后期使用，早期治疗可能更有效。
Covid-19冠状病毒(2019-)
Covid-19是该清单上最后也是最新加入的一种。该病毒于2019年底出现在中国武汉市，并迅速蔓延到全球。最终11岁时被列为大流行th2020年3月。这是另一种冠状病毒，可以引起轻微、严重的呼吸道疾病。与其他毒性冠状病毒一样，对于那些患有心脏病、肥胖、糖尿病或其他呼吸系统疾病等潜在健康问题的人来说，风险会被放大。
关于疫情、流行病和大流行病的进一步信息来源和准则
参考文献
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