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跨物种而来的流感病毒,我们该如何应对

新型冠状病毒肺炎如今是中国人乃至全世界都关注的话题,其间人们也有很对疑问,为什么原本存在于动物中的病毒会跨物种来到人类中间,并给我们带来那么多麻烦?为什么再凶险的病毒,人类都能最终战胜?为什么说流感病毒不会是人为制造的“生化武器”?

如今人们谈论分子生物学的进展,往往把功绩归于克里克和沃森,他们发现了核酸的双螺旋排列模式,揭秘了遗传密码。然而我们重读医学史会发现,在那个时代,即使没有克里克和沃森,其他人也会发现遗传密码及其结构,如果把发现过程看做是多米诺骨牌的话,在那时,分子生物学的第一枚骨牌已经被推倒,这个推倒第一枚骨牌的人就是艾弗里,而他是在研究1918年肆虐全球的大流感过程中,对分子生物学做出了奠基性的工作。在某种意义上,1918年的大流感促进了分子生物学的产生,就像历史上欧洲瘟疫促进了牛顿力学的产生一样,大自然之于人类,总是祸福相依。

现在我们知道,1918年的大流感是一种病毒感染,病毒从根本上说是一种生命形式,和其他生命形式如树木、动物等一样遵循生命科学的基本规律-存活和进化。

什么情况病毒会跨物种传播

我们知道一个生命要存在需要满足两个基本要求,一是存活,二是繁殖,或者说要能遗传,要把信息传给下一代,现有的生物大分子中,只有核酸能满足这种要求,病毒是由核酸和包裹核酸的衣壳组成的简单生命形态,这种简单形式使它们不能单独存在,必须依赖感染其他细胞,才能存活和繁殖自己。

要感染一个细胞的前提是病毒粘附到细胞表面,这种粘附是通过病毒表面的特殊蛋白与被感染细胞表面的特殊受体完成的。能与细胞表面受体结合的病毒蛋白是病毒命运的关键,就像折纸一样,这种病毒蛋白可以折叠成固定的三维结构。我们可以把被感染细胞表面的受体比喻成锁,而病毒蛋白折叠后可以形成钥匙,生活中我们知道,钥匙必须与锁相配才能发挥作用,由于每个物种的病毒受体不同,病毒难以跨物种传播。

有的病毒适合感染鸟类细胞,有的适合感染猪,有的适合感染人类。通常情况下,在鸟类流行的病毒难以感染人,但是如果一个人大量接触了鸟类病毒,且这个病毒恰好发生了适当的突变,使他获得了与人受体相结合的能力,新的流行感染就会爆发。另外流感病毒是RNA病毒,它的基因组由非连续基因单元组成,病毒之间很容易发生基因重组,比如猪同时感染了禽流感和人流感,两种病毒在猪身上重组,所产生的病毒就可能直接获得了感染人细胞的能力,这可以用来说明病毒的跨物种传播,当然这种重组也可以发生在人身上。

我们可以用2013年流行的禽流感病毒为例来进行说明,禽流感病毒表面有一个钥匙,叫血凝集素,用英文字母H代表,这个钥匙有15种不同的形状,2013年感染人时这个钥匙的形状是H7,禽流感病毒如何获得了H7这把钥匙不得而知,可能是病毒的随机变异,或在某些特殊情况下人流感病毒和禽流感病毒进行了重组,这种重组可以发生在与人亲缘较近的动物身上,也可以发生在人身上。

病毒完成粘附之后就会进入细胞,利用细胞进行病毒核酸的复制和组装,然后细胞裂解,然而细胞虽然裂解了,但病毒仍通过其钥匙(血凝素)与锁(唾液酸)粘在细胞裂解碎片上,难以进一步感染其他细胞,此时病毒需要跨越另一个障碍,脱离细胞碎片,病毒利用一种酶,神经氨酸酶(N)也叫唾液酸酶,破坏唾液酸,将自己释放出去,流感病毒的神经氨酸酶有9种不同形态,2013年的病毒所拥有的是N9,因此2013年流行的病毒我们称之为H7N9禽流感病毒。

人类为什么总能战胜病毒

历史上发生了多起流行全球的大流感,有的死亡率高达60%,尽管如此,人类社会经历磨难,仍然兴旺发达,病毒是无法杀死所有人的,因为杀人越快的病毒,它自己也会失去立身之地,所以说,任何流感病毒的感染,随时间延长,其毒性必然越来越弱。病毒感染人体后会启动人体的免疫系统,一种是通过生产抗体,人体免疫系统会自动寻找病毒所特有的蛋白,也叫病毒特异性抗原,产生相应的抗体。有的病毒的抗原是不变的,如麻疹病毒、天花病毒、脊髓灰质炎病毒等,这些病毒感染一次后,人体就获得了终生免疫,一辈子再不会被感染。而禽流感病毒和冠状病毒可以快速改变其抗原形状,造成抗原漂移,人体难以获得终身免疫,这也是人不断得流感的原因,流感也难以通过疫苗有效预防。严重感染时,免疫系统还可以启动T淋巴细胞攻击受感染的肺细胞,这种自杀式攻击常雪上加霜,进一步增加肺组织细胞的破坏,导致肺氧合功能进一步下降,成为患者病情危重和死亡的主要原因,此时,免疫系统从朋友变成了敌人。

今年发生于武汉的新型冠状病毒感染,表现出潜伏期长,发热程度低,老年人病情重,淋巴细胞下降等特点,此病毒的受体目前尚在鉴定,其具体来源及感染机制尚需进一步阐明。目前病毒核酸已经测序,从序列上符合重组病毒特点。与1918年大流感及2013年H7N9禽流感病毒比较,此次新冠状病毒感染致死性较低,毒性较弱。此病毒应该也符合病毒感染的一般规律,随着时间进展,病毒毒性会越来越弱,然后嘎然而止,历史上多种流感大流行都是这种特点,流行情况呈钟形分布,从第一个人感染,到爆发终止一般是6-8周,毒性越强,终止越快,毒性越弱,终止越慢,现在最担心的是病毒感染人过多后,进一步适应人体或发生变异,增强毒力,导致二次或三次冲击,严格隔离可以有效降低这种几率,历史经验证明隔离和戴口罩是最有效的手段,其他没有效果。带好口罩,做好隔离,做好洗手等个人卫生,不信任何谣言,此次疫情可以得到有效控制,不必过度恐慌。

为何流感病毒不会是生化武器

流感是一种常见病,长期存在于人群中的流感病毒,即使发生抗原漂移,也不会对人群造成大的影响,因此越是人群聚集的大城市,对于常见流感病毒的抵抗能力越强,因为城市中的人群或多或少接触过这些病毒,获得了部分免疫。而人类未见过的病毒,特别是跨物种传播过来的病毒,免疫系统不熟悉,会导致大的流行,其严重程度与跨物种动物与人类亲缘程度成正比,一般来说,与人亲缘越远,病情越严重,潜伏期越短,如禽流感病毒;与人类亲缘越近,病情越轻微,潜伏期越长,如HIV病毒。

另外有人猜想此次病毒流行是敌对国家发动的生物武器攻击,虽有科研人员出来辟谣,但仍有人心存疑虑。这本来是一个笑话,但很多人真把这当回事,不但可能造成恐慌,还可能在普通民众中造成不必要的敌对情绪。从前面的介绍我们知道不存在种族特异性的病毒受体,不能通过病毒单纯攻击某一个国家或某一个种族。而且冠状病毒是RNA病毒,是最容易发生突变的病毒之一,容易发生病毒抗原漂移,导致新的流行。而且目前全球人员交流如此频繁,很难将传染病局限于一个地区,另外我们也知道此次疫情第一个病人发生于12月上旬,如果真是生物武器进攻,那时候敌对国家就会采取限制旅行措施了,不会任由病毒扩散到自己国家,所以说病毒武器阴谋论是无稽之谈,大家可一笑置之。

病毒是一种生命,可以说是一种很脆弱的生命,病毒引起的流感无论轻重,仅仅是流感而已。病毒是没有目的和使命的,他不会去平衡自然界。人是病毒的宿主之一,流感发生与人探索自然无关,更不应是某些道德家禁锢人类探索的借口。病毒和流感会一直伴随人类社会,直到永远,我们应该警惕,但无需恐慌。

文:中国医科大学附属一院神经外科主任、长江学者吴安华教授

整理:健康报记者阎红特约记者蔡爽

编辑制作:王建影

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