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生物化學性疾病有哪些

發布時間:2023-01-31 09:35:52

① 臨床生物化學

臨床生物化學在醫學中的應用主要有哪些方面 臨床生物化學是在人體正常的生物化學代謝基礎上,研究疾病狀態下,生物化學病理性變化的基礎理論和相關代謝物的質與量的改變,從而為疾病的臨床實驗診斷、治療監測、葯物療效和預後判斷、疾病預防等方面提供信息和決策依據的一門學科。它是一門發展迅速的獨立學科。 其主要任務是利用物理學、化學、生物學、遺傳學、病理學、免疫學、生物化學和分子生物學的理論與技術,探討疾病的發病機制,研究其病理過程中的特異性化學標志物或體內特定成分的改變。 也就是說對於治療疾病有指導意義。

② 史上10大最可怕的生化武器

1.嵌合病毒

瘟疫、天花和炭疽——這些最致命的病毒其實跟您沒仇。它們的致病特徵只不過是自身演化的副產品。但如果科學家們用基因技術對它們的缺陷進行彌補呢?當我們把人類發動戰爭的慾望加進它們的自然結構中,會產生多麼恐怖的局面?不幸的是,這種病毒改良實驗不僅僅存在於科幻小說中,而是正在發生。

在希臘和羅馬的神話中,有種由獅子、羊和蛇組成的怪物,名叫奇美拉。藝術家在中世紀末期總是用這種生物來象徵惡魔的復雜天性。當今基因科學中,嵌合生物是由不同種群的基因組合成的。目前我們對基因學的研究製造出的主要是良性生物。比如普通感冒病毒和小兒麻痹病毒的嵌合體,可能有利於治癒腦癌。

但是只要戰爭還存在,基因科學的濫用就不可避免。基因學家已經發現通過改變基因結構,可以增加天花、炭疽等生化武器的破壞性。通過基因結合,科學家可以創造一種使兩種疾病同時爆發的病毒。在20世紀80年代,前蘇聯的嵌合計劃研究了將天花和埃博拉病毒合二為一的可行性。

俄羅斯醫學科學院院士卡雷辛柯夫指出,非典型肺炎(SARS)是一種生化武器,極可能是從實驗室製造出來的,由於非典型肺炎病毒是麻疹病毒與流行腮腺炎兩種病毒的混合種,這種混合病毒只有在實驗室條件下才可能做得出來,在天然環境中根本不可能產生,所以他認定非典型肺炎是從實驗室製造出來的一種生化武器。

其他潛在的可怕組合包括需要特定引發物的病毒。某些隱形病毒將保持休眠狀態很長時間,直到被某種預先設計好的刺激激活。另一些組合式生化武器需要兩種成分才能起效。試想有這樣一種肉毒桿菌,在與解毒葯物結合後會變得更致命,那該多麼可怕。這種生化武器不僅會帶來高死亡率,還會損害公眾對衛生體系和政府的信任。

2.尼帕病毒

隨著時間的推移,病毒也在不斷演變。新型病毒不斷出現,人類和動物的接觸有時會令威脅生命的疾病沖上食物鏈的頂端。隨著人口不斷膨脹,新疾病的出現不可避免。

尼帕病毒就是其中之一,直到1999年它才引起世界衛生機構的注意。那次疾病大流行發生在馬來西亞的尼帕地區,265人感染,105人死亡。90%的感染者以養豬為生,衛生工作者認為病毒在果蝠身上自然存在。具體傳播途徑目前還不清楚,但專家們認為病毒可能是通過皮膚或體液接觸而傳播的。目前還沒有人對人的傳染報告。

病症一般持續6至10天,包括像感冒似地溫和症狀,好比發燒、肌肉痛,也包括腦炎。在一些嚴重病例中,病人會昏睡不醒,神志不清,抽搐,並最終昏迷。尼帕病毒的死亡率為50%, 目前沒有標準的治療技術和疫苗。

尼帕病毒,和眾多新出現的病原體一樣,被歸類為C類生化武器。盡管沒有已知國家在研製此類生化武器,但潛在的廣泛傳播性和50%的死亡率仍有可能使它成為生化武器。

3.牛瘟

13世紀成吉思汗侵略歐洲時,他無意中發動了一場可怕的生物戰。他用來運送供給的灰色草原牛染上了致命的牛瘟。

牛瘟是由一種近似麻疹的病毒引起,它影響牛和其他諸如鵝、野牛、長頸鹿之類的反芻動物。牛瘟具有傳染性,會引起發燒、食慾減退、痢疾及黏膜炎症。這種症狀一般持續6到10天,那時動物們通常已經脫水。

從古至今,感染牛瘟的動物被人類帶到世界各個角落,經常引起數百萬牛、其他家畜和野生動物的死亡。有時,在非洲的牛瘟大爆發極其嚴重,獅子不得不轉而吃人。多虧了現有的檢疫和免疫系統,牛瘟已經在世界大多數地區得到控制。

當年成吉思汗用牛瘟當生化武器只是誤打誤撞,但現代許多國家卻不那麼無辜。加拿大和美國已經利用牛瘟研製出反家禽生化武器。

空中播散的稻瘟病,將對產稻區造成災難性打擊。

4. 稻瘟病

許多病毒、細菌和毒素對人類有明顯威脅,但也有很多病菌喜歡另一種獵物:糧食作物。無論您是在抵禦外敵,還是圍攻城池,切斷敵人的食品供給都是行之有效的戰略。沒有食物,人們會虛弱、恐慌、暴亂甚至死亡。

有些國家,特別是美國和俄羅斯,已經在大力研究以食品作物為目標的疾病,甚至昆蟲。現代農業重視大規模生產單一作物的現狀,使蟲害和飢荒變得更容易。

作為生化武器之一,稻瘟病是一種由稻瘟病真菌引起的作物疾病。感染的植株葉子上很快就會布滿由數以千計的真菌孢子,出現灰色病變。這些孢子迅速繁殖,並在植株間傳播,傷害作物並減少產量。盡管培養具有抗性的植物是個好方法,但卻很難抵禦稻瘟病,因為您培育的抗病作物可以對抗一種真菌,卻不能對抗219種。

稻瘟病並不能像天花或肉毒桿菌那樣殺人。但它可以引起貧窮國家的嚴重飢荒以及經濟困難,和其他重大問題。

包括美國在內的許多國家已經在研製稻瘟病生化武器。

肉毒桿菌十分常見,也許就在您的櫥櫃里。5.肉毒菌毒素

請先深吸一口氣。如果您剛吸入的空氣中含有肉毒菌毒素,您也根本無法確定。在武器化的空氣傳播病菌中,這種致命細菌是完全無色無味的。但12到36小時之後肉毒桿菌的第一徵兆開始顯現:視力模糊、嘔吐和吞咽困難。這時,您唯一的希望就是肉毒抗毒素——並且要趕在您的症狀惡化之前使用。如果不治療,您有可能會肌肉麻痹,它將使您肌肉無力,最終導致破壞呼吸系統停止工作。

肉毒桿菌可以在24到72小時間致人死亡。因此,這種可怕的毒素在6大A類生化武器中佔有一席之地。 如果及時用呼吸器幫助您的肺部進行呼吸,肉毒桿菌的致死率可以由70%降至6%,但病人的康復仍需要很長時間。這是因為毒素聚集在神經末梢與肌肉交會的地方,可以有效切斷腦部發出的信號。想要從肉毒桿菌病中完全康復,病人必須長出新的神經末梢——這一過程就要耗時數月。現存的疫苗經常因有效性和副作用受到質疑,因此沒有廣泛使用。

因其威力、可用性和難治癒性,肉毒桿菌早已成為一些國家生化武器開發實驗的寵兒。幸運的是,想有效使用這種肉毒桿菌仍面臨很大挑戰。1990年,日本異教團體奧姆真理教針對幾個政治目標釋放了肉毒桿菌毒氣,但卻沒有出現他們所期待的大面積死亡。當他們在1995年改用沙林毒氣襲擊時,殺死了12個人,並使數千人受傷。

醫用肉毒桿菌 雖然肉毒桿菌的死亡率高達70%,但它並不是一無是處。使用小劑量的提純肉毒桿菌,醫生可以利用其麻痹性來治療神經疾病、進行美容修護,甚至是撫平皺紋。您或許更熟悉它的商品名:Botox(肉毒桿菌素)。

6. 兔熱病

盡管兔熱病只有5%的死亡率,但引起疾病的微生物卻是世界上最易感染的細菌。1941年,蘇聯出現了一萬例病例。次年,德國圍攻斯大林格勒,發病人數徒增至十萬。大多數的病例發生在德方。前蘇聯生化武器研究員肯埃爾別克聲稱,這起傳染病事件並非偶然,而是生化戰爭的產物。在1992年叛逃至美國前,埃爾別克計劃參與了前蘇聯的抗疫苗兔熱病研發工作。

弗朗西斯氏兔熱菌存在於不少於50種的生物中,尤其在嚙齒目動物,如家兔和野兔中廣為存在。人類感染此類疾病多是和帶病動物直接接觸或被帶病昆蟲所咬,而那些動物或昆蟲則是吃了受污染的食物或吸入懸浮微粒狀的病菌。

兔熱病的症狀出現在3到5天內,並因受感染的方式不同而有所差異。病人可能會出現的症狀有發燒、寒戰、頭痛、腹瀉、肌肉疼痛、關節痛、乾咳和逐漸衰弱。類似肺炎的症狀也會出現。如果不及時治療,將會出現呼吸衰竭、休克和死亡。兔熱症一般持續時間不超過兩周,但在此期間,受感染者會卧床不起。

兔熱症不會在人與人之間傳播,且可以通過抗生素治癒或注射疫苗來防治。然而當在動物和人之間傳播,或利用噴霧劑形式散播時,這種疾病很容易迅速擴散。雖然死亡率低,它易傳播的特點仍然使兔熱菌成為A類生化武器。在氣溶劑中,它有很強的生命力。因此,美國、英國、加拿大和前蘇聯在二戰末期都致力於開發兔熱症生化武器。

7.鼠疫

14世紀發生在歐洲的黑死病奪走了當時近一半人口的生命,這場浩劫至今仍令世人心有餘悸。今天,一些研究者認為盡管世界上第一次瘟疫大流行是由出血熱病引起的,但瘟疫這個詞卻總和A類生化武器中的另一名重要成員糾纏不清,那就是鼠疫菌。

鼠疫有兩種主要形式:株鼠疫和肺鼠疫。株鼠疫主要通過受感染的跳蚤來傳播,但也可以通過患者的體液接觸在人與人之間傳播。這種鼠疫會導致腹股溝、腋下和頸部周圍的淋巴結腫大,並伴有發燒、寒戰、頭疼及疲勞等症狀。病症在2到3天內發作並持續1到6天。如果不在受感染的頭24小時內施救,70%的感染者將死亡。肺鼠疫比較少出現,通常由咳嗽、打噴嚏及面對面接觸的空氣傳播。它的發病症狀有高燒、咳嗽、體液帶血及呼吸困難。

鼠疫感染者——不論生死——都是這種生化武器的有效傳播工具。1940年日本向中國空投了帶病的跳蚤,引發了鼠疫大爆發。今天,科學家們預測鼠疫病菌將被製成噴霧器,用以引發肺鼠疫大流行。盡管如此,以害蟲為載體的傳統攻擊方式仍有可能出現。

盡管一些國家已將鼠疫開發成生化武器,然而由於這種疾病仍會自然發生,病毒的副本可以輕松取得。在恰當有效的治療下,鼠疫的死亡率可以降至5%。但目前尚無鼠疫疫苗。

8. 埃博拉出血熱

另一種記錄在案的殺手就是埃博拉病毒,也就是十幾種病毒性出血熱症中的一種。上世紀70年代埃博拉病毒在扎伊爾和蘇丹傳播,導致數百人死亡,也由此開始屢屢見諸報端。之後的幾十年間,埃博拉病毒在整個非洲爆發,即便在有防護措施的情況下,也頗具危險性。從它最初被發現開始,這種病毒在歐洲、非洲和美國的醫院與實驗室至少爆發了7次。

這種病毒在剛果的埃博拉地區首次發現,並因此得名埃博拉病毒。科學家懷疑埃博拉病毒寄居在非洲當地的某種動物身上,但真正的源頭至今尚未查清。我們只是在病毒成功感染人類或靈長類動物後,才和它正式接觸。

一旦找到宿主,埃博拉病毒會通過血液或其他身體代謝物的直接接觸進行傳播。在非洲,這種病毒在醫院和診所里大范圍傳播。受感染的個體通常會經歷2至21天的發病期。典型的症狀有:頭痛、肌肉酸痛、咽喉痛和虛弱,並伴有腹瀉和嘔吐。一些病人也會遭受內出血或外出血。60%到90%的感染者在7到16天內死亡。

醫生們還不知道有些病人比其他人更容易康復的原因,他們更不知道如何治癒埃博拉病毒。我們之前曾提到,目前沒有預防埃博拉病毒的疫苗。事實上,目前只有一種出血熱有疫苗,那就是黃熱病疫苗。

當眾多醫學專家設法治療並防止埃博拉爆發時,前蘇聯的一群科學家卻將這種病毒製成了武器。一開始,他們在實驗室培育埃博拉病毒時遇到困難,而在培育馬爾堡出血熱上取得成功。盡管如此,20世紀90年代,他們解決了難題。盡管這種病毒通常只能通過直接接觸身體代謝物傳播,但研究人員發現在實驗室條件下,埃博拉病毒可在空氣中傳播。埃博拉病毒作為噴霧武器的可能性,使它及一系列出血熱症病毒成為A類生化武器目錄中的永久成員。

盡管出現只有幾十年,埃博拉已經成為恐慌和死亡的代名詞。

9. 炭疽病

2001年秋天,含有奇怪白色粉末的信屢屢寄到美國參議院辦公室和各大媒體。當信封中含有炭疽桿菌孢子的消息傳開後,恐慌接踵而來。炭疽信襲擊事件導致22人感染,5人死亡。時隔七年,美國FBI終於將目標鎖定在政府炭疽病科學家布魯斯?伊萬身上,他在結案前自殺身亡。

由於炭疽病具有高致命性和環境穩定性的特點,也被定為A類生化武器。這種細菌在土壤中生存。食草動物通常會在刨找食物時接觸到它們的孢子。人類往往因接觸、吸入、注射炭疽孢子而感染。

大多數炭疽病菌都是皮膚侵入性的,也就是由皮膚接觸孢子進行傳播。但最致命的炭疽是吸入性炭疽,孢子進入肺部並由免疫細胞帶到淋巴結。在這里,孢子不斷繁殖,並釋放毒素,引發一系列症狀如:發熱、呼吸困難、疲勞、肌肉疼痛、淋巴結腫大、惡心、嘔吐、腹瀉和黑色潰瘍。吸入性炭疽是三種炭疽中死亡率最高的(可達100%,在葯物治療下也有75%)。不幸的是,2001年炭疽信事件中的5位患者感染的正是這種病菌。

一般情況下,很少有人會感染這種病菌,也不能在人和人之間傳播。通常只有醫療工作者、獸醫和軍人會接種疫苗。如果有人蓄意散播這種疾病,那我們大多數人都要處於炭疽襲擊的危險之下。

除了並未廣泛接種疫苗以外——本文中提到的生化武器多半都有這個問題——炭疽的另一特點是長壽。許多有害的生物媒介在特定的條件下只能生存很短時間。但是炭疽菌在普通條件下可以存活至少40年,而且仍然構成致命威脅。

以上的這些特點使炭疽病成為全球生化武器實驗的寵兒。20世紀30年代後期,日本科學家在他們著名的731部隊研究所開展了霧化炭疽菌的人體實驗。1942年英國軍隊開始了炭疽病炸彈實驗,污染了整個格魯伊納島。44年後,清理這片區域需要280噸甲醛。1979年,前蘇聯無意中釋放了霧化炭疽菌,導致66人死亡。

今天,炭疽病仍是最有名也最可怕的生化武器之一。歷經多年,許多生物戰項目都致力於研製炭疽病菌,雖然疫苗是存在的,但大規模接種計劃只有在炭疽病大爆發時才有可能實現。

一位渥太華部落成員與用帶毒毯子傳播天花的英國殖民者對質。

10.天花

說到「生化武器」,我們腦中總會浮現無菌的政府實驗室、核生化服和試管中顏色鮮艷的液體。其實在歷史上,生化武器總以單調平凡的面貌示人:比如一個四處游盪的流亡者,背著布滿帶病的跳蚤的紙包。甚至在1763年印法戰爭中,生化武器只是一條毯子。

按照傑弗里?阿默斯特少校的命令,聲名狼藉的英國部隊將帶有天花的毛氈送給渥太華的印第安人部落。美洲當地居民特別容易感染這種疾病。因為與歐洲侵略者不同,他們從沒有碰到過天花,也完全沒有抵抗力。疾病像野火般在印第安部落里蔓延。

天花是由天花病毒引起的,最常見的天花病有30%的死亡率。罹患天花的特徵有高燒、渾身疼痛以及從水泡發展到疤痕的皮疹。這種疾病的主要傳播方式是和感染者的皮膚或體液直接接觸,但在密閉狹窄的空間里也可以通過空氣傳播。

1967年,世界衛生組織努力通過大規模接種疫苗消滅天花。結果,自然產生的天花病例在1977年後再未出現。這種疾病從自然世界消除了,但天花病毒的實驗室副本仍然存在。美國和俄國擁有經世界衛生組織批準的天花副本,但由於天花在幾個國家生化武器中扮演的重要角色,誰也不知道有多少秘密復制的病毒存在。

美國疾病預防和控制中心將天花歸為A類生化武器,是因為它的高致命性和可在空氣中傳播的特性。雖然有天花疫苗存在,但如今通常只有醫療和軍隊人士才會接種——這意味著當天花成為武器時,剩下的人群都會面臨危險。那麼這種病毒可能通過什麼方式釋放呢?可能以噴霧劑的形式,也可能以最古老的形式:由受感染的病人直接帶到目的地。

釋放生化武器的方式不需要多花哨。我們所介紹的每一種武器只需要幾張郵票就能傳播,這才叫心驚膽戰。

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