病毒是如何跨物種傳播的?為找答案,科學(xué)家竟蓋了間“野味市場(chǎng)”
截至2月10日13時(shí),新冠肺炎累計(jì)確診病例40235例,治愈3359例,死亡909例。
這909例死亡病例中,也有不少“白衣戰(zhàn)士”,年僅35歲的李文亮醫(yī)生就是其中之一。
李文亮是新冠病毒疫情最早的示警者之一,被稱為疫情“吹哨人”。世衛(wèi)組織衛(wèi)生應(yīng)急方案執(zhí)行主任邁克爾·瑞安(Mike Ryan)也向他致哀。
世衛(wèi)組織在疫情通報(bào)會(huì)上指出:“目前我們對(duì)這種新病毒的了解依然相對(duì)較少,疫情來源、自然宿主尚不清楚,對(duì)傳染性、嚴(yán)重性也缺乏了解。”希望能夠盡快找出這些答案,幫助我們?cè)缛諔?zhàn)勝病毒。
1、病毒是如何跨越物種傳播的?
過去20年間,全球爆發(fā)了多種重大傳染病疫情,包括人感染禽流感(H5N1)、SARS、MERS、埃博拉、基孔肯雅熱、寨卡病毒及當(dāng)前的新冠病毒(2019-nCoV)。這些病毒及近年所有引發(fā)公共衛(wèi)生事件的病毒中,大約2/3在感染人類前都源于動(dòng)物。
每次疫情爆發(fā),都是生態(tài)系統(tǒng)共同作用的結(jié)果。如,野生蝙蝠和嚙齒類動(dòng)物攜帶大量有可能感染人類和動(dòng)物的病毒。當(dāng)這些野生動(dòng)物被迫從其自然棲息地出來并與人類密切接觸時(shí),讓原本非常罕見的傳染病有了傳播的可能性。
這些病原體跨越物種傳播的過程很復(fù)雜,可通過直接接觸、食用野味或通過攜帶病原體的昆蟲傳播。溫度、濕度、陽光甚至季節(jié)性降雨和土壤條件等一系列環(huán)境條件,都可能影響傳播。
盡管自然界十分復(fù)雜,但那些病原體及其動(dòng)物和人類宿主是如何相互作用的,卻能通過相對(duì)簡(jiǎn)單的研究方法了解??茖W(xué)家通常通過在恒溫、恒濕、通風(fēng)的條件下建立單一物種模型,以便了解傳染病的發(fā)病過程。
但只有尊重自然界的復(fù)雜性,才能對(duì)新出現(xiàn)的傳染病有更深入的了解。為此,科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里建立了一套“人工生態(tài)系統(tǒng)”來模擬現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜環(huán)境,以便掌握病毒和其他病原體是如何廣泛傳播的。
2、實(shí)驗(yàn)室里建“野味市場(chǎng)”和糧倉
病原體從自然界的動(dòng)物直接傳給人類很罕見。但在像武漢華南海鮮市場(chǎng)這樣售賣各種野生動(dòng)物及海鮮的市場(chǎng)中,存在大量促進(jìn)病原體在物種間傳播的條件。
為模擬這些場(chǎng)景,科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中建立了“模擬野味市場(chǎng)”(人工生態(tài)系統(tǒng)),來研究病原體(如流感病毒、冠狀病毒)在各種鳥類和哺乳動(dòng)物間的傳播和擴(kuò)散。這些動(dòng)物都聚在一起,可以自由互動(dòng)。
由于研究的病原體具有潛在的致命性和傳染性,所以研究人員要非常小心,不能讓它們從實(shí)驗(yàn)室泄漏。
印尼活禽市場(chǎng)(左)和,生物安全3級(jí)實(shí)驗(yàn)室建立的禽流感病毒跨物種傳播模擬市場(chǎng)(右)
在對(duì)禽流感的研究中,研究人員建了“模擬糧倉”,把雞、鴨、鴿子、黑鳥和老鼠放在一起。它們自由地互動(dòng),分享飼料和水,就像在真的糧倉里所發(fā)生的那樣。白天老鼠從未在其封閉的巢穴外出現(xiàn)過,盡管監(jiān)控錄像顯示它們?cè)诔惭ɡ锉谋奶?,在水池里洗澡,在黑暗中騷擾鴨子……然后,科學(xué)家放入一群感染了病毒的鴨子,觀察病毒是如何傳播的。
科學(xué)家還建了一個(gè)模擬活畜市場(chǎng)的場(chǎng)景,研究另一種禽流感病毒在雞、鵪鶉、野雞和兔子間的傳播。這些動(dòng)物都被關(guān)在籠子里。而麻雀和鴿子則可在房間里自由活動(dòng),能與籠子里的動(dòng)物互動(dòng)。不出所料,由于排泄物是向下排的,因此在感染了病毒的鳥類下面飼養(yǎng)的禽類更有可能被感染。所以,最下面的鵪鶉最容易感染。
“通過人工生態(tài)系統(tǒng),我們已有了一些關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)。例如,我們能證明在模擬糧倉或模擬活畜市場(chǎng)中,禽流感病毒可以在自由互動(dòng)的不同鳥類和哺乳動(dòng)物間傳播。在共享的水源中有大量的病毒積累。最近,我們建立了更加復(fù)雜的人工生態(tài)系統(tǒng),能調(diào)節(jié)溫度和濕度,甚至可模擬風(fēng)雨,從而更好地評(píng)估促進(jìn)病毒傳播的環(huán)境條件。”
科學(xué)家們表示,人類的健康與動(dòng)物和環(huán)境的健康密不可分。他們希望借助這種新方法更好地了解病原體如何在物種間傳播(包括傳給人類),從而幫助開發(fā)新的診療方法或疫苗。
3、穿山甲或是新冠病毒潛在中間宿主
目前,新冠病毒的確切起源尚不明確。2月3日《自然》在線刊登的武漢病毒所最新研究文章指出,新冠病毒大概率源自中華菊頭蝠。7日,華南農(nóng)業(yè)大學(xué)7日發(fā)布最新研究稱,穿山甲或?yàn)樾鹿诓《镜臐撛谥虚g宿主。
研究人員通過分析1000多份宏基因組樣品,鎖定穿山甲為新冠病毒潛在中間宿主;繼而通過分子生物學(xué)檢測(cè),揭示穿山甲中β冠狀病毒的陽性率為70%;進(jìn)一步對(duì)病毒進(jìn)行分離鑒定,電鏡下觀察到典型的冠狀病毒顆粒結(jié)構(gòu);最后通過對(duì)病毒的基因組分析,發(fā)現(xiàn)分離的病毒株與目前感染人的毒株序列相似度高達(dá)99%。
研究人員表示,這次新冠病毒的源頭很可能蝙蝠,但疫情爆發(fā)時(shí)間在冬季,蝙蝠感染人的可能性微乎其微,所以要有一個(gè)中間宿主。中間宿主相當(dāng)于傳染源的源頭,如果沒有把它控制住,即使后期防護(hù)做得再好,也會(huì)有不斷的病毒從源頭擴(kuò)散出來,使得疫情容易反復(fù)。不過,一般來說中間宿主有多個(gè),穿山甲可能只是潛在宿主之一。
找到疫情源頭痛定思痛,才能防止疫情再次發(fā)生。
為抗擊疫情,好醫(yī)友組建了由多位國(guó)際知名專家組成的“新冠肺炎美國(guó)會(huì)診專家組”,為重癥患者提供中美遠(yuǎn)程會(huì)診公益服務(wù)。相關(guān)費(fèi)用由好醫(yī)友承擔(dān)。
2020-02-10 14:23
好醫(yī)友小編
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