禽流感来袭:人类如何保全自己?
截至4月9日18时,全国共报告28例确诊感染H7N9禽流感病例,其中死亡9人。病例分布于上海、江苏、安徽、浙江4省市的19个地市级区域。
这种新型病毒从未在人群中出现,甫一出现,对中国乃至世界的公共卫生专家和科学家拉响了警报。这种病毒在禽类身上并未引起严重疾病,为何会对人类产生严重的影响?它携带着怎样的谜团,发生了什么样的变异?未来是否会在人际间进行传播?
在人类历史上,疾病从动物到人的传播,一直是挥之不去的梦魇。过去一个多世纪来人类活动带来的巨大变化则更加剧了这一趋势。面对潜伏动物体内的病魔,人类是否有能力保全自己?
基因重配的新病毒
“这是一个新的病毒,要给科学一点时间”。
4月3日,协和医学院病原生物学研究所所长金奇说。对于此次发现的人感染的H7N9,存在太多未知。
香港大学医学院公共卫生学院教授管轶称它为杂交病毒,他说对这个病毒特征的任何描述都需要进一步的实验。
他甚至没有用禽流感病毒来称呼它。他说,根据目前公布的它的基因序列,与它最接近的病毒都是禽流感。“高度相似”。
H7N9,这个从未在人群中出现过的病毒已经导致5人死亡。截至昨日,已经有14人感染,感染者多处于危重状态。
H7N9病毒是禽流感病毒中的一个亚型。但与之前在禽类身上发现的H7N9相比,这次在人身上发现的H7N9的基因序列已经发生了变化。中国疾控中心发布的基因序列里,该病毒的两个基因片段来自禽类H7N9病毒,另外六个基因片段来源于H9N2病毒。
“病毒发生了重配”。金奇说,重配是流感病毒几率较高的一种变化方式。
重配通常发生在两个病毒同时感染一个宿主的时候,它们进入了同一个细胞。“这种情况不会必然发生重配,但会导致这种可能”。
国家卫生和计划生育委员会流感防治组的郭姓专家强调,在重配过程中,两个病毒应该同属一个型,比如说都属于禽流感病毒。但金奇认为,“同属于一个型病毒重配的几率高”。
简单来说,病毒发生重配是指两个不同病毒之间进行了重新“组装”。对于有8个基因片段的禽流感病毒来说,病毒重组有多种形式。郭姓专家用了一个形象的比喻——两张桌子拆了之后组装成一张——“可能你用了其中一张桌子的四个桌腿,也可能只用一个;再和另一张桌子的零件组装,但最终还是一个桌子的形状”。
重配后的H7N9保留了它的外部形态,也就是病毒表面的血凝素(H)和神经氨酸酶(N)。而内部的6个基因片段全部来源于H9N2。
这是一个巨大的变化。
在金奇看来,即使是一个基因片段发生改变,都有可能让病毒呈现出新的特性。一个最直接的疑问是,它是否会携带病毒H9N2的特征?
“这需要时间去判断”。金奇认为,从遗传表型来讲,它会携带H9N2的特征;但对于生物学特征来讲,两个的叠加并不等于一加一等于二。
“我们现在只能说可能性”,郭姓专家说。H9N2曾在人的身上分离到,这一次H7N9在人群中出现,在他看来,也许是和H9N2的某些特性有关。
但实际上,H7亚型病毒,并不乏感染人的先例。
对于人感染的H7N9,中国疾控中心表示,由于研究资料有限,目前无法对该病毒的毒力和人际传播能力做出准确的判断。
郭姓专家表示,一个病毒的毒性是由整个基因体决定的,这是基因的星座效应——基因像天上的星星一样丰富,每颗星星都会发挥作用——因此无法快速地判断一种新病毒体的毒性和传播能力。
病毒重配后毒性变化也没有规律。从病毒学来讲,病毒发生变化是为了有利于自己的生存。从进化角度,毒性不应该越来越强。毒性变强,宿主很快死掉,病毒将无法繁殖。通常病毒应该是减弱的一个趋势。但在个别重配里,“增强、减弱都是有可能的”。
著名科技期刊《自然》杂志(Nature)近日发文称,对这种新病毒的基因组分析显示,它可能在禽类中静悄悄地传播而不产生出严重的疾病,这使得该病毒非常难以监控。
郭认为,H7亚型的病毒分为高致病性和低致病性两种,这种致病性是针对禽类来讲的。对于H7N9,初步判断是对禽类低致病性的,因此可能会出现这样的情况,家禽或野禽虽然感染但并不发病。
在郭看来,低致病性和高致病性主要由HA决定,在HA中存在连接碳,如果连接碳里有一串碱性氨基酸,一般是高致病性的。如果只有一个,则是低致病性的。“它只有一个”。当然他认为这并不绝对。
郭还认为现在并没有迹象表明会出现H7N9在人之间传染的状况。
禽流感家族族谱
禽类H7N9此前没有感染人的状况发生,中国此前也未发现该病毒。
甲型流感病毒是一个大家族。它以H(血凝素)和N(神经氨酶)的不同亚型来区分种类。其中H的外观很惹眼,像长矛一样凸起于病毒表面。H和N这两者从某种程度上决定了病毒进入细胞和最后扩散出细胞的能力。
通俗地讲,H像是携带了一把钥匙,它通过与活细胞的受体相结合,打开了细胞的生命之锁,进入细胞。而N则在病毒完成复制后,撕裂细胞,让复制后的病毒畅通无阻地离开细胞。
H有16个亚型,N有9个亚型。将它们相互之间进行数学组合搭配,推测应该有144种搭配结果,但目前并没有都被发现。
甲型流感中许多亚型的自然宿主是多种禽类和动物。其中对禽类危害大的亚型也被称为禽流感。
H7亚型算是甲型流感家族中的古老系列。1902年,H7N7就曾经在家禽中暴发。2003年,H7N7曾经导致80多人感染。在这个序列里,曾经感染过人的还包括H7N2,H7N3。除了有一人死亡外,其他多为结膜炎等症状较轻的疾病。
H7N9此前已经发现了25个毒株,但并没有感染人的状况发生。农业部统计,25个毒株均来源于野鸟。H7N9甚至在中国从未被发现,以上25个毒株数据全部来自于国外研究机构。
1977年就开始从事禽流感研究的郭姓专家在国内从未分离过H7N9。据他所知,美国曾经分离出H7N9,并怀疑它能够在雪貂里传播,雪貂是哺乳类的一种,比禽类更接近人类。
总体而言,在H7亚型的家族中,禽类H7N9并没有显示出强大的破坏力。
同样,H9N2也没有致人死亡的先例。郭姓专家在国际上第一个发现H9N2可以直接感染人并让人发病。他认为,H9N2的特征是宿主比较广,在人、猪和鸡身上都曾经分离出过,而且它的受体有点接近于哺乳动物的受体。很多兽医的血清里都可以检测到H9N2抗体。
今年春天,中国已发现28例确诊感染H7N9禽流感病例,其中死亡9人。更容易让人联想到H5N1,1997年香港报告了全球首个感染H5N1禽流感病毒死亡的病例,曾经来势汹汹。在临床表现上,两者有相似之处——发病快,肺部病变死亡率高。但专家表示,目前还没有发现H5N1和H7N9的关联性。
没有任何专家知道“下一场大规模流行病”是否以及何时发生
“人类总是在受到新病原体的感染。这一过程已经持续了上千年。”苏格兰爱丁堡大学的学者马克·伍尔豪斯指出:“但在现阶段,这种现象似乎确实发展得非常迅速。”其中主要原因之一就是缘于生态环境的恶化。
流行病学家预测,未来几年间,为了养活增长的人口而进行的大规模肉类生产,情况还会继续恶化。高产的农场通常集中饲养动物,拥挤的环境将使疾病快速蔓延。另一个担心是饲养动物所用的抗生素,饲料添加剂大剂量、大范围、种类无限制地使用抗菌药物,将加快耐药菌株的产生和变异。
“当某种病毒从动物界跃出并感染某个人类成员,并有效地在人类之间转移,医生们能够制止它吗?”美国自然学家戴维·夸姆曼在书中提出了这样的疑问,却没有给出肯定的回答。
在夸姆曼看来,事实上没有任何专家知道“下一场大规模流行病”是否以及何时发生。但是,人类能够做到的是有备无患。“人们应当把注意力集中在真正的全球风险上,做一些力所能及的事。”
环保界和公共卫生领域人士呼吁,各国对原始生态环境应加以保护,限制继续开发,保护生物多样性;减少人与野生动物接触机会,降低病原从野生动物宿主转移到人类宿主的可能性;同时应建立动物医学、人医学一体化的公共卫生体系;限制抗生素和农药的使用。这些措施均在人们现有能力范围之内,只需要改变的是人类自身,而不是去改变自然规律。
正因如此,当菊头蝠被确认为非典病毒的源头时,专家提醒切勿对其开杀戒。原因在于野生动物携带病毒本身是自然进化的结果,只有当人类增加和它们的接触时才会增加染病几率,因而保护自身的最好方法就是限制人类的活动不再“过界”。
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为什么亚洲会成为禽流感的重灾区?
虽然科学家现在还未全面深入地揭示原因,但很多研究证实了这种“亚洲噩梦”与亚洲特有的养殖方式、自然环境以及防疫体系有着重大的关联。
1、亚洲国家家禽养殖数多且分散,多在家中养殖,且与其他动物混养。
2、亚洲多候鸟迁徙,且自然条件适宜病毒滋生。
3、一些国家薄弱的监控防疫体系还无法有效预防病毒来袭。
4、带病毒的家禽如流入市场会加剧病毒传播,尤其是在习惯以活物上市的亚洲地区。