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病毒简史系列(十一)

 weiming1945 2020-03-02

一个公众号的态度

预测瘟疫
疫情的爆发并不总是一个随机事件,在某一时刻毫无征兆地出现,收割一波人命后消失。
通过对过往历史的研究,科学家发现有些疫情的爆发呈现出了一种周期性的规律。
典型的案例如埃博拉病毒,自从人们发现它以来,每隔几年或十几年就会爆发一次。
如果人类能掌握其规律,那么面对疫情就可以提前做好准备措施。

1


1976年,人类首次发现埃博拉病毒。
当时埃博拉病毒爆发于扎伊尔境内一片偏远的地区,被感染者开始发烧并呕吐。
有的病人身上像口鼻等所有开孔都流血不止,甚至双眼也在出血。
后来一位医生在病人身上采集了血液样本,送到了扎伊尔首都金沙萨,一路又搭飞机带回比利时,交给了病毒学家彼得·皮奥。
通过电子显微镜,皮奥观察到了一大群蛇形病毒。

当时,病毒学家已确认的蛇形病毒名为马尔堡病毒以德国的一座城市命名
但皮奥确定自己看到的不是马尔堡病毒,而是另一种亲缘关系比较近的病毒。
为了详细调查该病毒的情况,皮奥和他的团队赶赴扎伊尔,抵达扬布库村调查疫情最初的爆发情况。
很快,他们确定这种新病毒是通过体液在人与人之间传播。
由于当地一家医院曾经重复使用注射器,结果将病毒传播给了许多病人,照顾病人和给死者清洗身体的工作人员也都病了。
于是,皮奥和他的同事们马上做出应对措施,关闭了医院,隔离所有有症状的人。
三个月后,疫情得到了控制,总有318人在这场瘟疫中死亡。
由于不想让扬布库背负恶名,皮奥用附近的一条名为埃博拉的河流来给病毒命名。

2


埃博拉病毒是一个极为恐怖的存在,原因之一是它的超高致死率。
一般的传染病,哪怕致死率到达百分之几就足以引发强烈的恐慌,而埃博拉病毒的致死率竟高达百分之七十,一旦被感染相当于是被判了死刑。
但反过来说,像埃博拉这种类型的病毒也不难对付。
因为对病毒来说,高传播力和高致死率是不可能同时存在的。
埃博拉病毒的致死率很高,这意味着它的传播能力不会很强。
毕竟感染了埃博拉病毒的患者很快就会死去,没多少机会再去传染给其他人。
另一方面,埃博拉病毒只能靠体液传播,无法借助空气。
这对人类限制埃博拉病毒的传播是个大利好的消息,只要追踪病人的行踪,及时隔离,就能阻止新的感染。
然后病毒会在疫情爆发后的几个月内,随着宿主死亡或康复而自行消失殆尽。
但麻烦的是,埃博拉病毒总是能反复出现,这就令人十分头痛。
就像是HIV病毒感染人体免疫细胞那样,每次被免疫系统镇压下去,它都会暂时潜伏起来,过一段时间就再发动一波进攻,持续循环。
在埃博拉病毒袭击扎伊尔同年,它又出现在苏丹,夺走了284人的生命。
3年后它在苏丹卷土重来,造成34人死亡。
然后它销声匿迹15年,1994年又在加蓬发起了攻击,杀死了52人。
......
目前科学家还没找到合适的疫苗,也没有研发出相应的抗病毒药物,无法对病毒展开有效地反击。

3


埃博拉病毒能够在人类社会反复出现,说明它肯定在自然界里有自己的藏身之处。
科学家发现大猩猩和黑猩猩也会感染埃博拉病毒且死亡率很高,他们还在蝙蝠身上发现了埃博拉病毒的抗体,这种抗体似乎能帮助蝙蝠同病毒和平共处。

科学家猜测,病毒就是在某个时刻,通过这些动物突然打入人类内部。
例如,被蝙蝠唾液污染的肉或水果可能携带病毒,人吃了这些被污染的食物就有可能感染。
关于埃博拉病毒,科学家发现它其实是一种很古老的病毒。
演化生物学家在仓鼠和田鼠的基因组中发现了类似埃博拉病毒的基因。
就像内源性逆转录病毒一样,这些埃博拉病毒的祖先感染了啮齿类动物,并留下了可以追踪的DNA痕迹。
仓鼠和田鼠在1600万年前有共同祖先,这意味着埃博拉病毒至少在这么久之前就同马尔堡病毒分道扬镳了。
也就是说,数百万年来,埃博拉病毒一直在各种哺乳动物宿主中传播。
对有些物种它们是无害的,而对另一些物种它们则是致命的。
之所以人们现在才注意到它,是因为某种未知的情况改变,使人类成了埃博拉病毒最新的攻击对象。
一个糟糕的事实是:随着这几十年来人类生存环境的变化,在未来,埃博拉病毒对人类的入侵不仅不会停止,反而还会越发猛烈。

4


1950年,非洲人口仅为2.21亿,而今天这个数字已经超过10亿。
过去埃博拉病毒的势力范围一般局限在邻近几个村庄,很难扩散到更大的范围。
但如今,越来越多的道路把雨林切割开来,使人们迁移到更多的城镇,这样埃博拉病毒就能找到更多宿主。

但与此同时,在几内亚、利比里亚和塞拉利昂等国,公共卫生事业的发展远远没有跟上快速的城镇化。
多年的内战和赤贫使这些国家的医院和医生都寥寥无几。
埃博拉患者被送到医院,医护人员首先就会感染和死亡,然后再通过医院传染给更多的人。
这些国家抵御疫情所需的专业知识就更匮乏了。
2013年12月,在几内亚东南部的梅里多安村,爆发了史上最大的埃博拉疫情,在这场瘟疫中死去的人,比之前所有在埃博拉疫情爆发中死去的人数还多。
病毒接下来蔓延到了几内亚、塞拉利昂和利比里亚三个受灾国的首都——科纳克里、弗里敦和蒙罗维亚。
西非国家的政府试图把受灾的城市和农村地区与其周边整个隔离开,但没起到太大作用。
死亡人数飙升,先是1000人,接着2000人,然后数字继续增加。
飞机把埃博拉病毒带到了更远的地方。
一位得病的外交官飞到尼日利亚,传染了给自己看病的医生和周围其他人;另一位护士把病毒带回西班牙。
埃博拉还分别潜伏在两架飞机上“偷渡”到了美国的休斯顿和纽约。
不过幸运的是,埃博拉病毒并没有在世界的其他地方大规模爆发。
之后,包括美国、中国和古巴在内的一些国家开始向非洲国家派遣医生和物资,专门针对埃博拉的医院也陆续兴建起来。
公共卫生工作者也鼓励人们用更安全的方式埋葬埃博拉患者,从而避免自己也感染致死。
终于到2014年11月底,事情出现了转机:利比里亚和几内亚的新病例开始下降。
次年,疫情迅速和缓。
但这只是暂时的。
2014年9月,牛津大学的生态学家和流行病学家联合发表了一份研究结果,对未来埃博拉再次爆发的地点进行了详细的预测。
他们考虑了能携带病毒的众多动物种类,以及与这些动物的活动范围重叠的人类聚居区(这样的聚居区在不断增加)。
潜在的疫区密密麻麻地横亘非洲中部,在坦桑尼亚、莫桑比克甚至马达加斯加,也形成了孤立的风险岛屿。
在他们的预测中,总共有2200万人生活在埃博拉风险地带。
尽管这2200万人中实际有人被动物传染埃博拉病毒的几率很低,但一旦发生传染,危险将是巨大的。
而且随着非洲人口的增长,危险会变得更大。

5


像埃博拉这样能从野生动物身上转移到人类体内并具有周期性爆发的病毒,远不止一例。
自从人们首次发现埃博拉病毒(1976年)以来,其他病毒也纷纷登场,它们从截然不同的地方冒出来,彼此可能相距数千英里。
例如,2002年11月,发生在中国的新型传染病,被称为严重急性呼吸系统综合征或SARS。
裴伟士教授领导的研究小组的研究表明,SARS病毒属于冠状病毒类群,这个类群包括导致感冒和病毒性胃炎的病毒。
基于过往对艾滋病毒和埃博拉病毒积累的经验,科学家怀疑SARS病毒也是从原先感染其他动物的病毒演变而来的。
于是他们着手分析了有可能的动物身上的病毒,几个月后,科学家终于重构了SARS的历史。
这种病毒可能起源于中国的蝙蝠,其中的一株扩散到果子狸身上。

在动物市场上,果子狸是较为常见的。
人类可能在买卖果子狸的过程中成为了宿主。
事实证明,这种病毒的生物学特性恰好让它们适于在人和人之间传播,并且它能附着在细小的气溶胶颗粒上在空气中传播。
幸运的是,阻止埃博拉早期流行的公共卫生措施所积累的经验,成功帮助人类制服了SARS。
十年后,沙特阿拉伯又出现了另一种冠状病毒。
2012年,沙特的医生注意到,一些病人患上了病因不明的呼吸系统疾病,其中近1/3因病去世。
这种疾病被称为MERS,是“中东呼吸综合征”的简称。
病毒学家从患者体内分离出致病的病毒,并对MERS病毒的基因进行研究。
他们拿这些基因在其他物种中寻找类似的片段,很快人们的目光就锁定在了非洲的蝙蝠身上。
后来他们又发现,骆驼身上普遍携带MERS病毒,病毒通过骆驼鼻子分泌物源源不断地释放出来。

因此对MERS起源的一个较为合理的解释是,蝙蝠可能将病毒传染给北非的骆驼。
北非到中东的骆驼贸易频繁开展,一只生病的骆驼可能把病毒带到了它的新家。

6


如果我们能对疫情的发生做出预警,我们就能做好更充足的准备,不至于措手不及。
然而下次再有某种病毒从野生动物身上转移到人类身体内,很可能还会引发大规模疫情,而我们完全可能对致病病毒一无所知。
为了弥补这些认知的漏洞,科学家正在开展更多的动物研究,从它们体内寻找病毒的遗传物质。
但这项任务的工作量是巨大的。
伊恩·利普金和他哥伦比亚大学的同事在纽约捕获了133只大鼠,并在这些大鼠身上发现了18种与人类病原体亲缘关系很近的新病毒。
在孟加拉国开展的另一项研究中,他们在一种名为印度狐蝠的蝙蝠身上进行了彻底的病毒搜查,鉴定出55种病毒,其中50个都是前所未见的。

在这些新发现的病毒里,我们不知道哪些会造成瘟疫,甚至有可能这些新病毒都不会对人类社会造成威胁。
但这并不意味着我们可以直接无视它们的存在。
相反,我们恰恰需要保持警惕,这样才能在它们有机会进入我们这个物种之前就采取措施,阻止它们的脚步。

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