Communicable diseases

歡迎來到「感染與反應」

在本章中，我們將探索傳染病的世界。這些疾病可以從一個人（或生物）傳播給另一個人，可以把它們想像成「會傳染」的疾病。我們將學習「病原體」如何使我們生病、身體如何防禦，以及藥物如何幫助我們贏得抗感染的戰爭。

4.3.1 傳染性疾病

病原體 (Pathogen) 是一個科學術語，指的是會導致疾病的微生物。你需要掌握四種主要的病原體：
• 病毒 (Viruses)（例如流感）
• 細菌 (Bacteria)（例如沙門氏菌）
• 原生生物 (Protists)（例如導致瘧疾的微生物）
• 真菌 (Fungi)（例如香港腳）

它們是如何傳播的？

病原體就像微小的「搭便車者」。它們可以通過空氣（咳嗽/打噴嚏）、水（飲用受污染的水）或直接接觸（觸摸某人或物體表面）來傳播。

細菌是微小的活細胞。一旦進入體內，它們會迅速分裂。它們通過產生毒素 (toxins)（毒素會損害你的細胞和組織）讓你感到不適。

病毒甚至更小，它們不是細胞。它們會進入你的細胞內部，並利用你細胞的「機械」來複製自己。最終，細胞會爆裂，釋放出更多的病毒。這種細胞損害就是讓你感到生病的原因。

快速回顧： 病原體 = 病菌。細菌產生毒素；病毒生活在細胞內並使其爆裂。

4.3.1.2 特定病毒性疾病

1. 麻疹 (Measles)：通過打噴嚏和咳嗽產生的飛沫傳播。症狀包括發燒和紅色皮疹。它可能非常嚴重，因此大多數兒童都會接種疫苗。

2. 愛滋病 (HIV/AIDS)：最初表現為類似流感的疾病。如果不及時控制，它會攻擊免疫細胞。當免疫系統受損到無法抵抗其他感染時，就稱為愛滋病 (AIDS)。它通過性接觸或共用針頭傳播。

3. 菸草花葉病毒 (TMV)：這會影響植物（如番茄）。它會在葉子上形成「馬賽克」狀的變色圖案。這很糟糕，因為植物無法順利進行光合作用，導致生長不良。

4.3.1.3 特定細菌性疾病

1. 沙門氏菌 (Salmonella)：這是一種食物中毒。你通過食用受細菌污染的食物（如未煮熟的雞肉）而感染。症狀包括發燒、腹部絞痛、嘔吐和腹瀉。在英國，家禽（雞）會接種疫苗以防止擴散。

2. 淋病 (Gonorrhoea)：這是一種性傳染病 (STD)。症狀包括濃稠的黃綠色分泌物和排尿疼痛。它曾經很容易用青黴素 (penicillin)（一種抗生素）治療，但現在許多菌株已經產生了抗藥性。我們可以通過抗生素或屏障避孕法（如避孕套）來預防。

4.3.1.4 真菌和原生生物疾病

玫瑰黑斑病（真菌）：葉子上會出現紫色或黑色斑點。葉子變黃並脫落，這會降低光合作用效率，導致植物生長不良。它通過水或風傳播。我們使用殺真菌劑或移除受影響的葉子來治療。

瘧疾（原生生物）：由原生生物引起。蚊子是「載體」（它攜帶疾病但自己不會生病）。當蚊子叮咬人類時，會將原生生物傳播到血液中。它會導致反覆發燒，甚至可能致命。我們通過阻止蚊子繁殖和使用蚊帳來預防。

重點總結： 不同的疾病有不同的症狀，但它們都依賴寄主（你或植物）來生存和繁殖。

4.3.1.6 身體的防禦系統

如果覺得要對抗這麼多威脅很擔心，別怕——你的身體就像一座堡壘！你有兩道防線。

第一道防線：非特異性防禦（屏障）

這些防線試圖將病原體擋在體外：
• 皮膚：一種物理屏障，還能產生抗菌物質。
• 鼻子：鼻毛和黏液可以捕獲顆粒物。
• 氣管和支氣管：產生黏液來捕獲病菌，並有「纖毛」（微小毛髮）將黏液向上推至喉嚨以便吞嚥。
• 胃：產生鹽酸來殺死食物中的病原體。

第二道防線：免疫系統（軍隊）

如果病原體進入體內，你的白血球就會接管防禦。它們有三個主要任務（記住 P.A.A.）：
1. 吞噬作用 (Phagocytosis)：它們會直接吞噬（吃掉）並消化病原體。
2. 抗體產生 (Antibody production)：它們產生一種稱為抗體的蛋白質，鎖定特定的病原體並將其殺死。如果你再次感染同一種病菌，你的身體會記住如何快速製造這些抗體！
3. 抗毒素產生 (Antitoxin production)：它們產生抗毒素來中和細菌產生的毒素（毒素）。

記憶小撇步： 白血球是「保安」。它們吃掉壞人、標記他們以便消滅，並清理毒素。

4.3.1.7 疫苗接種

疫苗接種涉及將少量死亡或無活性的病原體引入體內。它們是「無害的」，但能「欺騙」你的白血球製造抗體。如果真正的「活」病毒進入你的身體，你的免疫系統已經受過訓練，可以立即將其消滅。

4.3.1.8 抗生素與止痛藥

區分這兩者非常重要！
• 止痛藥：這些藥物（如阿斯匹靈）僅治療症狀。它們讓你感覺舒服些，但不能殺死病原體。
• 抗生素：這些藥物（如青黴素）是殺死細菌的藥物。它們拯救了數百萬人的生命。

重要警告： 抗生素不能殺死病毒。這是因為病毒生活在你的細胞內部；在不殺死細胞的情況下殺死病毒是非常困難的。

常見錯誤： 千萬不要說「抗生素可以殺死病毒」。它們只對細菌有效！

4.3.1.9 開發新藥物

過去，許多藥物來自植物。例如，毛地黃 (Digitalis)（強心藥）來自毛地黃草，阿斯匹靈來自柳樹。如今，大多數藥物是在實驗室中製造的，但我們必須仔細測試它們。

測試步驟：
1. 臨床前測試：在實驗室中使用細胞、組織和活體動物進行。我們檢查毒性（它是否有毒？）。
2. 臨床試驗：首先在健康志願者身上進行，以檢查低劑量下的安全性。然後，在病人身上進行測試，以找到最佳劑量並檢查療效（它真的有效嗎？）。
3. 雙盲試驗：一些病人服用藥物，另一些服用安慰劑 (placebo)（假藥丸）。在試驗結束前，醫生和病人都不知道誰服用的是真正的藥物。這可以消除偏差。

4.3.2 單株抗體（僅限高階課程）

單株抗體 (Monoclonal antibodies) 由單一細胞株產生。它們很特別，因為它們被設計為只針對你體內唯一一個特定的蛋白質（抗原）。這使它們像「智慧導彈」，只打擊一個目標。

它們是如何製造的？

1. 刺激小鼠產生特定的抗體。
2. 我們從鼠體內取出淋巴球（白血球）。
3. 將淋巴球與腫瘤細胞融合，產生融合瘤細胞 (hybridoma cell)。
4. 這種融合瘤細胞既能分裂（像腫瘤），又能產生抗體（像淋巴球）。
5. 我們複製這些細胞以產生大量相同的抗體。

用途： 它們用於驗孕棒、測量血液中的激素水平，以及通過攜帶藥物直接到達腫瘤細胞而不傷害健康細胞來治療癌症。

4.3.3 植物疾病（僅限生物學科）

植物也會生病！你可以通過觀察生長發育遲緩、斑點、腐爛或變色來識別患病的植物。它們還會遭受離子缺乏症：
• 硝酸鹽缺乏：蛋白質合成所需，因此植物會生長發育遲緩。
• 鎂缺乏：合成葉綠素所需。沒有它，葉子會變黃（這稱為缺綠病 (chlorosis)）。

植物的防禦

植物無法逃跑，所以它們有聰明的方法來保護自己：
• 物理防禦：纖維素細胞壁、葉片上堅硬的蠟質角質層和樹皮就像「皮膚」一樣。
• 化學防禦：有些植物產生抗菌化學物質或毒素，以阻止動物食用。
• 機械防禦：刺和毛髮可以阻擋動物。有些葉子在被觸摸時會下垂或捲曲，以抖落昆蟲。

最後回顧： 傳染病由病原體引起。我們的身體使用屏障和白血球來抵抗它們。我們使用疫苗接種來預防，並使用抗生素來殺死細菌。藥物在使用前必須經過臨床試驗以確保安全性和療效。