疫苗里有什么?

标准疫苗的成分是什么?我们怎么知道它们是安全的?
12月14日
通过Giacomo Gorini

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一根针

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你会给你的孩子打疫苗吗?虽然与感染疾病的风险相比,科学界一致认为疫苗的好处和安全性,但仍有很大一部分公众舆论不这么认为。除了相信某些疫苗可能会导致自闭症(被科学研究一再揭穿,因此本文不再进一步讨论)之外,一些人还担心某些疫苗成分可能对患者的健康产生影响。

看看疫苗上的成分表,从甲醛到新霉素,并不能立即弄清楚它们的作用。这篇文章将通过不同的组成部分,解释他们在那里做什么,并检查目前的文献关于他们的安全性。首先,尽管……为什么我们需要疫苗?

战斗站

当疾病第一次进入你的身体时,你依靠你的内部防御机制,免疫系统,在它摧毁你之前摧毁它。然而,尽管我们免疫系统的一个分支几乎立即爆发行动,一个“急救”的一般反应,在你的免疫系统的全部力量部署之前需要几周的时间。这是由于以下几个原因。首先,免疫系统必须通过检查点,比如确保它实际上不是在攻击人体的产物。它还必须设计一种叫做抗体的特殊蛋白质,这种蛋白质是由被称为B淋巴细胞的白细胞产生的。这些细胞被编程识别入侵者,并像拼图一样粘在它身上,阻碍它的运动,吸引更多的白细胞来“吃掉”感染因子。

然而,在某些情况下,身体没有几周的时间可以等待,在免疫系统成功启动之前,这种疾病可能会造成无法弥补的损害,甚至死亡。

一旦我们的免疫系统打败了入侵者,它就会记住下一次入侵,并准备立即发动全面进攻。这是因为一些已经达到目标的B淋巴细胞可以在我们体内持续存在数年,并且在第二次接触时,增殖速度非常快,每个细胞以非常高的速度分泌抗体(高达10,000分子/秒!)在大多数情况下,这种反应足以在很短的时间内根除复发性感染。疫苗使我们能够有效地跳过危险的第一次感染。

疫苗的种类

接种疫苗后,我们的身体就会接触到一种较弱的、死亡的或被肢解的传染性病原体。这样,免疫系统就有足够的时间来产生有效和特异性的反应,这样,当传染性病原体第二次进入人体时,我们的反应就会准备好。

皮下注射针

从历史上看,疫苗中所含的抗原可以是减少或灭活的病原体,或其一部分(见下文)。然而,由于生物技术的应用,更多的类型正在出现。有关获得许可的疫苗类型的扩展列表,请参阅参考文献[1]。

减毒疫苗含有一种病原体,这种病原体虽然是活的,但通过在生产过程中引入一些修饰而使其无致病性。一般来说,病原体会在某些细胞系或组织中复制几代,以便在这些“不熟悉”的条件下容易生存。因此,病原体在这些条件下停留的时间越长,它就越适应这种舒适的环境,因此就越不适应人类细胞。因此,衰弱的感染因子仍然能够感染人体细胞,但它在我们体内的传播速度足够慢,以至于我们的免疫系统有足够的时间来产生有效的反应[2,3]。

其中一些减毒疫苗是针对风疹、腮腺炎、麻疹或水痘的疫苗,以及针对某些细菌性病原体(例如伤寒或卡介苗)的疫苗。

由于存在病原恢复正常毒力(即正常复制速率)的风险(尽管风险很小),因此在一些减毒疫苗中,用分子技术“切除”微生物基因组片段以进一步削弱病原体[2,3]。

灭活疫苗包括首先在培养基中培养的微生物,然后通过加热或用甲醛或其他试剂进行化学处理来杀死微生物。由于死亡,这些粒子完全失去了复制的能力。

虽然这些疫苗总体上比减毒疫苗更安全,但它们激活免疫系统的方式较弱,因此有必要在一段时间内反复接种疫苗。脊髓灰质炎和流感疫苗是病毒灭活疫苗的例子[2,3]。

流感

最后,亚单位疫苗和合成疫苗的目的是引起免疫反应,针对特定的传染性病原体,而不需要整个病原体,而只是部分病原体。特别是,亚单位疫苗(如乙型肝炎疫苗)旨在仅针对暴露最多、因此易受免疫系统攻击的部分病原体进行接种并引起应答。目前仍在研发中的合成疫苗将进一步运用这一原理,只注射免疫系统所针对的蛋白质的一部分,其效果最高[2,3]。

疫苗里还有什么?

除了病原体,疫苗还含有其他化合物,可以稳定和维持疫苗的制备,或增强免疫反应。

防腐剂

防腐剂是一种物质,可以包含在食品和药品等产品中,以防止因真菌或细菌生长而变质。自20世纪30年代以来,一些疫苗已被批准使用防腐剂来防止污染,疾病控制中心(CDC)现在列出了三种可能用于疫苗制剂的分子:苯酚、2-苯氧乙醇和硫柳汞[4]。然而,一些微量的其他分子从制造阶段就可以留在疫苗中(例如甲醛,见下文)。

由于大量关于硫柳汞的信息(有真有假)一直在流传,由于其汞含量引起了公众的担忧,我将花几行来回顾一些在文献中发现的关于疫苗中汞成分的大量信息。[5,6,7,14]。硫柳汞是一种含汞的有机化合物,在欧洲、美国和其他国家已经使用多年。在人体内,硫柳汞会迅速分解成两种产物:乙基汞和硫代水杨酸盐。虽然由于乙基汞前体与化合物甲基汞的化学结构相关,疫苗中乙基汞前体的存在引起了一些争论,但重要的是要记住,这两种分子对人体的影响非常不同。甲基汞是一种在汞存在下自然形成的化合物,存在于鱼类或其他食物中,具有积累和损害神经系统的潜力。相比之下,乙基汞(疫苗中发现的一种)被迅速处理并清除出体外。由于乙基汞的消除速度快,在某些疫苗中存在的剂量下,乙基汞很难积累。因此,这种化合物被认为对人类是安全的。然而,由于协会和忧心忡忡的公众提出了未经证实的(注,未经证实的)安全问题,硫柳汞不再被包括在疫苗中。 Thimerosal is still used to prevent contamination of multi-dose influenza vaccines [5], however these preparations are rarely used.

两种非流感儿童疫苗(DTaP和DTaP- h1b联合疫苗)中也存在极少量的硫柳汞,作为生产过程中的残留物,类似于甲醛的情况(见下文)。

稳定器

在制剂中加入稳定剂[7,8],以确保疫苗在运输和处理过程中保持其特性。能使制剂变质的主要因素是热和酸度的变化。对于含有减毒活病毒的疫苗,这可能导致抗原性和/或感染性的丧失。最常用的稳定剂是氯化镁2(口服脊髓灰质炎疫苗),MgCl4(麻疹和呼吸道合胞病毒疫苗)和明胶(流感、MMR、水痘、DTaP疫苗)[8]。

在描述了对疫苗中所含明胶的罕见过敏反应后,提出了一些担忧。然而,对明胶有立即过敏反应的患者通常有对含明胶的食物过敏的历史。例如,1993年加利福尼亚州一名17岁的女孩在接种MMR疫苗后5分钟内就出现了严重反应。女孩随后声称,这“有点像我吃果冻时的感觉”。尽管如此,这些事件是如此罕见,以至于在一项监测750万剂疫苗接种后过敏反应发生情况的大型研究中,估计发生此类反应的总可能性在0.7至1.5例/百万剂之间。这意味着病人在他或她的一生中被闪电击中的可能性要高出50倍[16]!尽管如此,卫生保健提供者应准备在发生过敏反应时立即提供医疗援助[7,15]。

佐剂

由于并非所有疫苗都能引起足够强的免疫反应,从而诱导对特定病原体的免疫,一些疫苗(特别是那些只含有部分病原体的疫苗)含有旨在增强对疾病免疫反应的物质:佐剂[9]。明矾含有铝盐,是最常用的佐剂。它存在于甲型肝炎和乙型肝炎、白喉、破伤风和百日咳、乙型流感嗜血杆菌、人乳头瘤病毒(HPV)和肺炎球菌疫苗中。单磷酰脂质A是另一种仅在Cervarix疫苗中发现的预防HPV的佐剂[9,10],而角鲨烯已被几个欧洲国家的卫生机构批准使用[17]。

尽管一些人对疫苗中铝盐的存在提出了安全问题,但重要的是要注意到,铝是一种极其丰富和广泛分布的元素,很容易在岩石、土壤、水(高达0.1毫克/升)以及空气和食物中找到。因此,每个人在一生中都会不断接触到不同程度的这种金属[9]。与大多数元素和分子一样,暴露于高剂量的铝会造成伤害。然而,疫苗中发现的极少量铝(约0.85毫克/剂)远没有达到令人中毒的程度,特别是考虑到美国人平均每天从食物中摄入7至9毫克的铝(特别是来自面粉、发酵粉、着色剂和抗结块剂)。无论如何,食物、水和药物中的大多数铝都会很快随粪便排出体外。进入血液的量会迅速随尿液离开身体。

在欧洲,欧洲药品管理局(EMA)也批准角鲨烯作为疫苗佐剂。角鲨烯是一种天然物质,也存在于植物、动物和人类中:这种化合物在肝脏中聚集,在我们的血液中自然循环,其浓度是疫苗中发现的浓度的许多倍。这就是为什么不可能确定地评估在接种含有这种佐剂的疫苗后,血液中角鲨烯的水平发生了多大的变化[18]。在药品生产方面,角鲨烯是从鱼油中提取的,自1997年以来,这种物质的乳剂已被包括在一种流感疫苗(由Chiron公司生产的FLUAD)中,每剂量约为10毫克。虽然在注射部位可以观察到轻微的局部反应,但角鲨烯乳剂被认为是安全的[17]。

制造业残留

有些物质虽然不是故意插入到最终产品中,但在生产阶段仍可能以微量存在于疫苗中。其中甲醛、新霉素和白蛋白。

在室温下,甲醛是一种无色气体,具有刺鼻和独特的气味。最常见的是,它是燃烧和制造的产物。然而,甲醛也是天然存在的,尤其是在水果中,有时在雨水中。此外,人体本身也会产生甲醛,甲醛是人体自然代谢的产物,通过尿液和呼吸迅速排出。虽然高水平的接触可使人中毒,但从未发现通过接种疫苗注射微量汞会对公众健康造成危害[12]。举例来说,疫苗中的甲醛含量非常低,新生儿体内的甲醛含量仅为单剂疫苗最高含量的50-70倍[11]!

抗生素也可以以微量存在(例如25微克/剂量,即降至2500万分之一克)[8],因为它们通常在制造阶段添加,以防止细菌污染。由于某些抗生素可引起某些个体的过敏反应,通常表现为荨麻疹、喉咙肿胀、血压下降,因此在疫苗生产的制造阶段不使用最可能引起过敏反应的抗生素[14]。取而代之的是新霉素、多粘菌素B、链霉素和庆大霉素。

然而,疫苗中含有的抗生素数量非常少,以至于从未发现它们与接种疫苗的患者的严重过敏反应有关。因此,疫苗中所含抗生素引起严重过敏反应的可能性仍纯属推测[13]。

我真的需要接种疫苗吗?

总之,除了旨在模拟循环病原体的物质外,疫苗中还存在许多成分:稳定剂、防腐剂和佐剂,可刺激最佳免疫反应。虽然父母想要了解更多关于疫苗成分的信息是可以理解的,但大量虚假信息的传播也是事实,尤其是在网络上,人们传播未经证实或被揭穿的理论。在这篇文章中,我报告了同行评议的信息,这些信息得到了官方资源的支持,并通过不少于科学方法的彻底应用而发展起来。

尽管如此,有人可能会争辩说,他们不想接种疫苗是为了避免出现副作用的风险,或者是因为他们担心自己的孩子可能会出现过敏反应。然而,它安全吗接种疫苗,或者至少比接种疫苗更安全?专家们并不这么认为。

天花疫苗海报

最后,疫苗接种具有社会意义:通过同意接种疫苗,个人不仅可以保护自己免受感染,还可以为保护整个社区做出贡献。这是一个重要的考虑因素,因为有些人无法接种疫苗,有时是由于特定的医疗条件。

如果人群中接种疫苗的人数达到一定的阈值,那么病原体将很少遇到它能够感染的新个体。虽然不是社区中的每个人都对感染免疫,但剩下的人受到保护,因为他们遇到的几乎每个人都不会传播病原体。这种现象被称为“群体免疫”。如果这种免疫水平持续下去,病原体将无法感染足够数量的宿主以维持其在种群中的生存,最终将被消灭。一旦根除,就不再需要接种疫苗来对抗病原体。根除天花正是以这种方式实现的,专家认为,只要人们继续接种疫苗,许多其他可预防疾病也可以取得同样的结果。

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