病毒性
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病毒性是指一種生物的致病性程度，即一個(gè)病原體引發(fā)疾病的相對(duì)能力。于生態(tài)學(xué)的了角度上來看，病毒性可以是寄主因寄生所引發(fā)的適應(yīng)度下降。病毒性可以近因（即病原體協(xié)助令寄主生病的跡象）及遠(yuǎn)因（即令病原體帶有病毒性的演化壓力）來理解。[1]
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致命細(xì)菌
細(xì)菌引發(fā)疾病的能力會(huì)從引發(fā)感染的細(xì)菌本身、進(jìn)入身體的路徑、對(duì)寄主保護(hù)機(jī)能的影響及致病因子來描述。寄主媒介的發(fā)病也很重要，因?yàn)榧闹骺梢詫?duì)感染產(chǎn)生極大的反應(yīng)，其保護(hù)機(jī)制可能會(huì)破壞自身的組織。
細(xì)菌的致病因子一般都是蛋白質(zhì)或其他由蛋白質(zhì)酶所合成的分子。這些蛋白質(zhì)在粒線體DNA、噬菌體DNA或質(zhì)粒內(nèi)被基因編碼。細(xì)菌會(huì)以數(shù)量感應(yīng)來釋放這些分子。這些都是寄主發(fā)病的近因。
引發(fā)疾病的方法
- 吸附：大部份細(xì)菌都須先黏在寄主細(xì)胞的表面，寄主細(xì)胞的膜受體對(duì)細(xì)菌來說是重要的蛋白質(zhì)。
- 菌落：一些致命細(xì)菌會(huì)生產(chǎn)特別的蛋白質(zhì)，來幫助它們?cè)诩闹黧w內(nèi)產(chǎn)生菌落。幽門螺桿菌能夠在人體胃內(nèi)極酸的環(huán)境下生存，就是能生產(chǎn)脲酶。它們的菌落可以引起胃潰瘍及癌癥。幽門螺桿菌的病毒性都與其生產(chǎn)脲酶的水平有關(guān)。
- 入侵：一些致命細(xì)菌會(huì)生產(chǎn)一種可以破壞寄主細(xì)胞膜或引發(fā)胞吞作用的蛋白質(zhì)。這些致病因子容許細(xì)菌進(jìn)入寄主細(xì)胞，再走到身體其他的組織。
- 免疫抑制：大部份細(xì)菌都可以產(chǎn)生抑制免疫系統(tǒng)的致病因子。例如肺炎鏈球菌的多糖被膜就可以抑制吞噬作用。
- 毒素：大部份細(xì)菌的致病因子是可以令寄主細(xì)胞中毒，引發(fā)組織性的傷害。
致命病毒
病毒致病因子可以確定有否感染發(fā)生及征狀的嚴(yán)重程度。病毒一般需要與寄主細(xì)胞的受體蛋白質(zhì)結(jié)合。往往寄主細(xì)胞蛋白質(zhì)都會(huì)被吞噬，病毒從而進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。致命病毒如HIV，擁有侵略寄主免疫的能力。HIV會(huì)感染輔助型T細(xì)胞，減低寄主的免疫反應(yīng)，引發(fā)免疫障礙狀態(tài)。死亡是因免疫崩潰后的次級(jí)感染。一些致病因子可以在感染的過程中授與復(fù)制的能力。很多病毒都可以在寄主體內(nèi)生存一段長(zhǎng)時(shí)間而沒有任何傷害。極度致命的菌株會(huì)在寄主體內(nèi)透過突變及自然選擇而演化。
演化
根據(jù)進(jìn)化醫(yī)學(xué)，最佳病毒性會(huì)隨水平傳播而上升，但會(huì)隨垂直傳播而減弱。這是由于寄主的適應(yīng)度會(huì)透過垂直傳播而傳遞，但卻不會(huì)隨水平傳播而傳遞。
病原體可以在寄主體內(nèi)進(jìn)行一次演化，有三種理論來解釋這個(gè)情況，包括交換假說、短視演化假說及重合進(jìn)化假說。
交換假說
生物學(xué)家曾一度認(rèn)為病原體會(huì)演化成較低的病毒性，因?yàn)榧闹鞯乃劳鲎罱K會(huì)對(duì)病原體有害。例如，若寄主死亡，病原體群落也會(huì)完全死亡。所以，一般相信病原體會(huì)降低病毒性，讓寄主可以接觸其他的寄主，增加它們繁殖及擴(kuò)散的機(jī)會(huì)。
不過，這并非事實(shí)。殺死寄主的病原體菌株仍會(huì)增長(zhǎng)，一直到它們傳播到新的寄主。病毒性的演化是為平衡其成本及益處。
短視演化假說
短視演化指病原體群落的繁殖率及傳播予新寄主的頻率有上升的情況。這種情況包括繁殖時(shí)間短、繁殖較快、繁殖的數(shù)量增加、壽命較長(zhǎng)、抵抗抗體或在非正常的身體部份生存的能力。這種能力一般是來自突變，較多會(huì)在病原體群落出現(xiàn)，因?yàn)槠漕l繁的世代時(shí)間及極大量。只需要幾代，突變就可以增進(jìn)繁殖或傳播，甚至病毒性，引發(fā)多種疾病。若病原體的病毒性殺死了寄主，影響其傳播，病毒性就會(huì)選擇抗衡。但若傳播仍然繼續(xù)，致命病原體就會(huì)得到益處。所以，在傳播性高的家庭或難民營(yíng)內(nèi)，病毒性會(huì)傾向上升。
重合進(jìn)化假說
一些病原體的病毒性并不會(huì)與寄主一同演化。例如，破傷風(fēng)是由破傷風(fēng)梭菌所引發(fā)。當(dāng)破傷風(fēng)梭菌進(jìn)入人類傷口后，它們會(huì)生長(zhǎng)及分裂得很快，縱然人體并非其正常生存環(huán)境。當(dāng)分裂時(shí)，破傷風(fēng)梭菌會(huì)生產(chǎn)致命的神經(jīng)毒素。不過它們只會(huì)在土壤中生產(chǎn)這種毒素，而非在人體內(nèi)。一般而言，很多病原體的病毒性未必是選擇的目的，而是選擇其他能力的副產(chǎn)物。
注釋
- ↑ Encyclop?dia Britannica Online, 25 May 2009. "plant disease development"
參考文獻(xiàn)
- Freeman Scott, Herron Jon C.. Evolutionary Analysis. 4th. New Jersey: Pearson Prentice Hall. 2007. ISBN 9780132275842.
- Levin Bruce R, Bergstrom Carl T. Bacteria are different: Observations, interpretations, speculations, and opinions about the mechanisms of adaptive evolution in prokaryotes. Proc Natl Acad Sci U S A. 20 June 2000, 97 (13): 6981–6985. PMID 10860960.
參考來源
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