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那些来自动物的传染病

2020-05-13索何夫

科学Fans 2020年3期
关键词:朊病毒疯牛病鼠疫

索何夫

普遍的病原体宿主——蝙蝠

据研究人员对今年疫情病原体源头的调查表明,新型冠状病毒病原体源头极有可能来自武汉当地泛滥的野生动物交易。最初宿主则已经被确认为中华菊头蝠。事实上,不止中华菊头蝠,被统称为“蝙蝠”的翼手目动物很容易成为各种病原体携带者。

蝙蝠为什么易携带病原体

数量众多:

·占哺乳纲物种数量近1/5

免疫系统完善:

·可以和各种烈性传染病原体共生

接触其他物种,跨物种传播疾病概率高

·地理/生态位分布广泛

·有飞行能力,移动能力强

曾传播疾病:

SARS

MERS

狂犬病

出血热

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SARS

有研究表明,被广泛认为是“SARS”来源的果子狸是病毒的中间宿主,蝙蝠才应该是源头。

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出血热

同属丝状病毒的埃博拉病毒与马尔堡病毒都能引发出血热,它们的源头都来自撒哈拉以南非洲的蝙蝠种群。

埃博拉与艾滋——两种代表性病毒传播方式

之所以把埃博拉与艾滋放在一起来说,是因为这两种病毒虽然都源自非洲,但它们的对比很有代表性。

埃博拉V.S.艾滋

从病情烈程度来看,看似来势凶猛、无可阻挡的埃博拉出血热远胜于“温和”的艾滋病。但是由于潜伏期极短,发病迅速,死亡率相当高,大多数埃博拉患者甚至来不及对他人进行传染,就已经丧失运动能力并死亡了,这导致它的扩散力其实相当弱。2014-2015年爆发于西非的埃博拉疫情也主要因为患者共用医疗器械才导致大规模血液传染的。

再来看看艾滋病:

艾滋传播路径

与分布广泛、移动力强的蝙蝠们不一样,艾滋病毒原宿主黑猩猩分布地域狭窄,仅限于非洲中、东部的丛林地带,但艾滋病毒仍然成功地扩散到了地球上几乎每个主要的人类社会集团中。这正是因为它采用了“放长线钓大鱼”的“温和”传播策略,即便在不进行任何治疗的情况下,它也会花上长达数年的时间逐渐在患者体内增生、繁衍,一点点地瓦解寄主的免疫系统。在被发现并进行有效治疗(比如“鸡尾酒疗法”)前,艾滋已经有充足时间传播。

所以艾滋病虽然没有埃博拉出血热那样酷烈,不会迅速杀死宿主,但它扩散能力远高于埃博拉。

艾滋病与埃博拉,分别代表了隐蔽性强的“温和”型传播与致死性强的“激进”型传播。

“黑死病”——鼠疫

鼠疫是由鼠疫杆菌引起的传染病。顾名思义,鼠疫的主要宿主是“老鼠”,这里的“老鼠”是一个广义的概念,它们是包括家鼠在内的各种啮齿类动物。细分起来,鼠疫又分为腺鼠疫与肺鼠疫。

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腺鼠疫与肺鼠疫的区别在于传播途径以及传染性,前者需要通过破损的伤口进行传染,传染性相对比较小;后者可以通过飞沫与空气传染人体,因此传染性很强。

在历史上鼠疫又被称为“黑死病”,是因为被腺鼠疫感染后身上会出现大量黑色肿块。鼠疫也是人類历史上累计传染规模最大,造成的破坏最严重的人畜共患传染病。在古代与近代,无论中外,鼠疫都曾经给人类造成过惨重的损失。

欧洲(由东欧与地中海传入)

14世纪

总共杀死约2500万~5000万人

城镇与港口陷入瘫痪,疫情出现地区挂起黑旗,警告他人不可靠近

中国东北

1910年

迅速杀死6万多人

埋葬死者的人往往在葬礼结束前就倒地身亡

虽然在不同地区、不同季节爆发的不同鼠疫略有差异,但总体说来,鼠疫传播“战术”其实接近埃博拉病毒:潜伏期短、快速发病、快速致命。纵然在现代,抗生素可以迅速消灭鼠疫杆菌,但鼠疫疫情之后,第一批感染者的死亡率仍然不低。这是因为许多人往往在发病后的3到4天之内就迅速死亡,甚至来不及进行对症治疗。

为什么一个如此“激进”的传染病,依然能搞造成这么大范围扩散,主要因为它还有其他两个特点。

传播途径广、难度低

·肺鼠疫:可通过空气传播。

·腺鼠疫:可通过跳蚤传播。

·十分容易在人口密集,卫生条件差,跳蚤虱子横行的中世纪或者近代市镇扩散开。

宿主群体分布范围广、多样化

·与人类共居:褐鼠、沟鼠等。

·栖息于野外:黄鼠(草原)、旱獭(稀树草原、高原)等。

·即使栖息于野外的鼠类,也会因为其他原因与人类接触:黄鼠(食物)、旱獭(食物、毛皮、旅游接触)。

有了如此坚实的“群众基础”,鼠疫杆菌的生存自然得到了保障。虽然依靠二战后可以杀死鼠疫杆菌的抗生素(如链霉素)的工业化生产,再加上现代城市中的灭鼠和消灭寄生虫运动,有效地避免了鼠疫继续“攻城略地”,大规模爆发式扩散,但直到今天,它也并未就此退出历史舞台。

“温和”而“普通”的病原体——流感病毒

在众多来自动物的疾病中,最为普遍,从而彻底“赖”上人类的病毒典型当属流感。而两种最常见的流感病毒,其实是早在几千年前畜牧业刚刚兴起时,就开始与人类“亲密接触”了。它们分别是猪流感病毒(SIV)和禽流感病毒(AIV),顾名思义,传染源分别是猪与鸡。

流感相对来说致命性较弱,常见流感的致死率在0.01%到0.03%之间。所以按照前面的传播方式划分,它属于“温和”派的病毒。具体来说,以下几个特点让它能够迅速传播:

人类感染者很少死亡,也极少在短时间内被剥夺运动能力,导致病毒在人际间流动性很强。

流感病毒是单链RNA病毒,容易在众多不同宿主传播过程中发生高频变异,不断产生新型变种让疫苗失效。

“保底”技能:它在家禽家畜之外还能依靠野生动物传播,在野猪,野鸭乃至天鹅身上都曾检测出过流感病毒株。携带病毒的候鸟迁徙也会造成流感跨地域传播。

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单链RNA病毒的遗传物质只有单条核糖核酸链,这种病毒没有基因修复功能,在自我复制过程中很容易发生“错误”乃至录入外来遗传信息,产生变异。冠状病毒也是单链RNA病毒。

另外,虽然流感病毒一般来说致死性不强,但并不意味它对人类社会危害比其他病毒小,在近代历史上,流感病毒也造成过两次巨大的灾难。

西班牙大流感

1918~1919年

源于:美国

感染5亿~10亿人

死亡2500万~4000万人

比一战死亡人数更多,间接造成一战提前结束

H1N1猪流感

2009~2010年

源于:墨西哥

感染4300万~8900万人

死亡至少1.2万人

感染214个国家,造成全球养殖业衰退

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之所以最初爆发于美国却被起名西班牙大流感,是因为当时西班牙受害严重,约800万人感染,甚至连西班牙国王也受到了感染。

即使抛开这两次大暴发疫情,那些死亡率万分之一上下的“普通”流感,也会靠着干万至上亿的感染基数,以及感染后引发的并发症(免疫力下降引发的其他细菌或病毒感染)在每年冬季到春季夺取数以万计的生命。

不是病毒“病毒”——朊病毒

在农耕社会,牛是人类重要伙伴——农耕动力与蛋白质(牛乳)来源。但到了现代,疯牛病却让人们开始“谈牛肉色变”,而造成这一切的元凶是:朊病毒。

虽然带上了“病毒”两字,但朊病毒不算病毒,甚至不是严格意义上的“生物”。它没有一般生物细胞内记载遗传信息的DNA或RNA,只能靠宿主体内的蛋白质进行复制,它更适合叫“毒蛋白”或者“感染性蛋白质”。

因为会偷取宿主体内的蛋白质作为复制“原料”,所以朊病毒的复制会逐步破坏宿主的机体。而它对人类社会的破坏不亚于其他“真”病毒。

牲畜原发疾病:疯牛病(以及与其高度相似,但暂未发现传染人类的羊瘙痒病)

人类疾病:新变异型克雅氏病

感染机理:宿主脑组织被朊病毒自我复制所破坏

引发症状:睡眠紊乱、失语症、视觉丧失、肌肉萎缩、肌阵挛、进行性痴呆、死亡

有效治疗措施:有效治疗措施:

唯一应对措施:无

唯一应对措施:消灭染病动物群(扑杀、焚烧、深埋、肉类出口限制)

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死于疯牛病的病牛,以及人类,其脑组织均呈遍布孔洞的海绵状,这也是疯牛病又被称为“牛海绵状脑病”的缘故。

疯牛病肆虐元凶:现代化规模养殖

现代养牛场目的是最大限度降低成本、提高产能,但是这会造成牛个体过度集中,甚至“牛吃牛”的状况,这正是疯牛病传播的主因。

顺带一提,在20世纪早期流行于新几内亚岛高原的库鲁病的病原体朊病毒,其根源也是当地的食人(尤其是吃掉死者脑部)习俗。在禁绝這些习俗后,库鲁病迅速消失了,而疯牛病的防治也依靠相同的方式基本取得了成功。

①库鲁病

由于新几内亚原始部落食人习俗导致的传染病,病原体是朊病毒,症状类似于疯牛病,患者大脑机能因为持续脑损伤而退化,难以行动、浑身颤抖抽搐,最终死亡。

“丧尸病毒”——狂犬病

另除了疯牛病之外,还有另一种患后治疗效果极差的人畜共患病——狂犬病毒。它又被称为“丧尸病毒”,因为它会攻击人类神经中枢,相比疯牛病,染病动物具有攻击性,让它传播更“主动”,更难防治。

感染机理:中枢神经受损

引发症状:狂躁、不安、惊悸、恐水、怕风、咽肌痉挛、进行性瘫痪等

有效治疗措施:无(死亡率几乎100%)

动物宿主:犬科动物(家犬、狼)、家猫、犰狳、灵长类(猕猴)、蝙蝠

唯一应对措施:人类狂犬疫苗接种(提前预防)、宠物(猫、狗)狂犬疫苗注射

水来土掩——人类的应对策略

在严重的动物传播流行病威胁面前,人们从古到今相处了各种应对策略,这些策略对我们来说都有很多借鉴意义:

规范化现代养殖/宠物业

现代养殖业\宠物业已经在最大程度上通过养殖环境设计、养殖场所消毒、注射疫苗和使用抗生素,将人畜共患病风险降到了最低。虽然滥用抗生素情况确实存在,但接下来不是规避它,而是进一步规范它。

避免与野生动物接触

现代人总觉得与野生动物接触是“纯天然”“远离文明喧嚣”“拥抱自然”,但实际是把自己暴露在缺少健康防护的环境下,无论是进食野味、接触、投喂野生动物,都是在拥抱死神。爱惜生命,请远离野生动物。

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前面提到的现代化规模养殖引发疯牛病,与人类需要通过规范化现代养殖业来避免传染病并不矛盾。因为只有通过规范现代化养殖业,才能发现其中存在的隐患,让动物养殖更安全。

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