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疫苗通过向免疫系统展示病原体的无害片段或弱化版本起作用，使身体在真正感染前就能产生抗体和记忆细胞。当后来再次接触时，已接种疫苗的免疫系统反应更快、更有效，这就是为什么大多数疫苗需要多次接种。这一原理适用于所有疫苗类型，从几十年前的减毒活疫苗到更新的mRNA疫苗。
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疫苗接种训练免疫系统对抗特定病原体，而不会引起疾病本身。根据世界卫生组织(WHO)的说法，疫苗包含病原体的减弱或灭活部分——称为抗原——或在较新的疫苗中，遗传指令(DNA或RNA)让身体自身的细胞暂时产生这些抗原。
疫苗接种后身体内发生什么
一旦抗原进入体内，免疫系统就会识别它是外来的并产生抗体，WHO将抗体描述为像经过训练以识别一种特定抗原的士兵一样起作用的蛋白质。美国疾病控制和预防中心(CDC)将这个过程描述为疫苗足够密切地模仿感染，以教会免疫系统如何反应，而不会产生实际疾病的症状。
免疫系统第一次接触抗原——无论是通过疫苗还是真实感染——需要时间来反应。在这个过程中，身体也会产生记忆细胞，这些细胞在抗原被清除后很长时间内仍然存在。WHO指出，如果相同的病原体再次出现，抗体反应会比第一次快得多，也更有效，因为记忆细胞已经准备好采取行动。
这也是许多疫苗以间隔数周或数月的一系列剂次给予的原因：根据WHO的说法，这种间隔有助于免疫系统建立比单次剂次更持久的抗体和更强大的记忆细胞反应。
不同类型的疫苗
并非所有疫苗都使用相同的方法向免疫系统呈现抗原。下面总结了今天在许可疫苗中使用的主要方法，基于WHO和CDC的描述。
主要疫苗类型及其工作原理| 类型 | 工作原理 | 用途示例 |
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| 减毒活疫苗 | 使用仍然能够略微复制的活病原体的减弱形式，引发强大的、通常是长期的免疫反应 | 麻疹、腮腺炎、风疹疫苗 |
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| 灭活疫苗 | 使用杀死的病原体版本；通常需要多次接种以获得持久保护 | 某些脊髓灰质炎和流感疫苗 |
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| 亚单位/类毒素疫苗 | 仅使用病原体的一部分(蛋白质或糖)或灭活毒素，而不是整个生物体 | 乙肝、破伤风疫苗 |
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| mRNA疫苗 | 传递遗传指令，使身体自身的细胞暂时产生抗原(例如病毒蛋白)，而不使用活病毒 | 某些COVID-19疫苗 |
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| 病毒载体疫苗 | 使用另一种病毒的经过修改的无害版本将来自目标病原体的遗传物质携带到细胞中 | 某些COVID-19和埃博拉疫苗 |
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疫苗实际上包含什么
除了抗原本身，CDC列出了制造过程中使用的几类成分：稳定剂，如糖或明胶，可保持疫苗有效性；佐剂，如铝盐，有助于增强免疫反应；灭活剂，如甲醛，在生产过程中使用；细胞培养物，如鸡蛋蛋白；以及少量抗生素以防止制造过程中的污染。CDC表示，现代疫苗仅含有安全性和有效性所需的成分。
关于一个经常提出的问题，CDC澄清大多数疫苗根本不含汞；只有某些多剂量流感疫苗和某些破伤风疫苗含有称为硫柳汞的汞基防腐剂，该机构称其在疫苗中使用是安全的。
群体免疫和保护更广泛的社区
当大部分人口对病原体有免疫力时——通过疫苗接种或，较少安全的，先前感染——病原体的传播机会减少。WHO解释说，这种间接保护，称为群体免疫，有助于保护无法接种疫苗的人，例如那些患有特定健康状况或严重过敏的人。
英国国家卫生服务部(NHS)给出了一个具体例子：对于麻疹，约95%的疫苗接种率足以阻止疾病在社区内传播，而NHS指出覆盖率需要保持在大约90%以上以防止爆发再次出现。所需的阈值因疾病而异，取决于每种病原体传播的容易程度。
疫苗接种不仅保护你自己，也保护社区中无法接种疫苗的人。
— 世界卫生组织衡量的公共卫生影响
WHO指出，疫苗接种已几乎根除了全球脊髓灰质炎，仅麻疹疫苗接种估计在2000年至2023年间预防了约6000万人死亡。NHS类似地指出，自从疫苗在英国推出以来，天花和脊髓灰质炎等疾病已被消除或变得极其罕见。
安全监测
根据NHS的说法，疫苗在批准前进行严格测试，并在推出后继续监测副作用。NHS列出了常见的、暂时的副作用，如手臂酸痛、轻度发热和疲劳，持续一到三天，并指出严重的过敏反应是罕见的，通常在接种后几分钟内发生，这就是为什么接种现场有经过培训的工作人员立即做出反应。
常见问题
- 疫苗多快开始起作用？
- 免疫系统需要时间在第一次接种后产生抗体和记忆细胞，这就是为什么完全保护不是立即的；WHO指出，间隔数周或数月的多次剂次有助于建立更强大、更持久的免疫力。
- 疫苗会给你它保护的疾病吗？
- 灭活、亚单位、mRNA和病毒载体疫苗不含活的致病病原体，因此根据CDC，它们不会导致疾病；即使减毒活疫苗也使用设计为不在健康人中引起疾病的减弱形式。
- 什么是群体免疫，为什么它很重要？
- 群体免疫是当社区中足够多的人具有免疫力时发生的间接保护，使病原体更难传播；WHO表示这保护了无法接种的人，而NHS引用大约95%的覆盖率作为停止麻疹传播所需的阈值。
- 疫苗含有汞吗？
- 根据CDC，大多数疫苗根本不含汞；只有某些多剂量流感疫苗和某些破伤风疫苗含有防腐剂硫柳汞，CDC表示其在使用中是安全的。
- mRNA疫苗和传统疫苗的区别是什么？
- 传统疫苗传递病原体本身的减弱、灭活或部分版本，而mRNA疫苗传递遗传指令，使身体自身的细胞暂时产生病原体的一部分，如病毒蛋白，以触发相同的免疫反应。
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