《流行病:如何預(yù)防流感大爆發(fā)》
流感病毒,可能是最被低估的致命病毒。每年被流感奪去生命的人,遠(yuǎn)比你想象的多。
1918 年一次嚴(yán)重的流感爆發(fā),導(dǎo)致 5 億人患病,相當(dāng)于當(dāng)時(shí) 1/3 的世界人口,其中 5000 萬(wàn)人喪命。世界衛(wèi)生組織(WHO)估計(jì),每年流感會(huì)影響到全球 5%~10% 的成人及 20%~30% 的孩子。每年,約有 25 萬(wàn)~50 萬(wàn)人被流感奪去性命。
在科普讀物《病毒星球》中,卡爾·齊默以流暢的文筆,梳理了從古時(shí)的星星祈福到21世紀(jì)的甲型 H1N1流感,并以通俗易懂的方式呈現(xiàn)了關(guān)于流感最前沿的研究。
病毒是自然創(chuàng)造的冷血?dú)⑹?,但也并不總是面目可憎。早在人類出現(xiàn)之前,病毒就占領(lǐng)了這顆星球。人類DNA片段中8%來(lái)自病毒,說(shuō)它們是我們親緣有點(diǎn)遠(yuǎn)的祖先也不為過(guò)。人類吸入的氧氣里,有1/10是病毒惠予的。被視為宮頸癌罪魁禍?zhǔn)椎腍PV,其實(shí)男女通吃且分布廣泛,但絕大多數(shù)情況下它們都與人類和平共處……
“本來(lái)就沒(méi)有什么我們和他們,生物本質(zhì)上只是一堆不斷混合、閃轉(zhuǎn)騰挪的DNA?!?/strong>這本書(shū)會(huì)讓你重新理解病毒與人類的關(guān)系,認(rèn)識(shí)人類在萬(wàn)物中的位置。
流感
流感,influenza。如果你閉上眼,大聲把這個(gè)詞念出來(lái),它聽(tīng)起來(lái)真是非??蓯?ài)。這個(gè)詞是意大利語(yǔ),是“影響”(influence)的意思。它也的確是一個(gè)古老的名字,一直可以追溯至中世紀(jì)。但是,令人陶醉的追根溯源工作到此為止。中世紀(jì)醫(yī)生認(rèn)為,天上的星星會(huì)影響他們病人的身體健康,有時(shí)候還會(huì)引發(fā)莫名其妙的高燒,病癥在歐洲大陸上迅速蔓延,每幾十年就來(lái)一輪。
現(xiàn)在,科學(xué)家早已經(jīng)知道流感并不是天賜的,而是一種極小的病毒所為。如同造成普通感冒的鼻病毒,流感病毒的遺傳信息也非常簡(jiǎn)單,只有 13 個(gè)基因。憑借這么少的信息,流感病毒就能行使威力。流感病毒隨著病人的咳嗽、噴嚏和鼻涕飛沫擴(kuò)散。人偶然吸入含有病毒的飛沫,或者摸了沾有病毒的門(mén)把手再摸嘴,就有可能成為下一個(gè)受害者。
《流感》
流感病毒進(jìn)入鼻孔或者嗓子,落到氣管壁細(xì)胞上,繼而會(huì)鉆到細(xì)胞內(nèi)部。在氣管壁上,它們從一個(gè)細(xì)胞擴(kuò)散到另一個(gè)細(xì)胞,所到之處,氣管壁上的黏液和細(xì)胞破壞殆盡,就像割草機(jī)工作過(guò)的草地。
健康人感染了流感病毒,免疫系統(tǒng)在幾天內(nèi)就會(huì)展開(kāi)反攻。正因?yàn)槿绱?,流感?huì)引起一系列的癥狀,包括頭疼、發(fā)熱、乏力,不過(guò)這些嚴(yán)重的反應(yīng)通常會(huì)在一個(gè)星期內(nèi)緩解。有些受害者就沒(méi)有這么幸運(yùn)了,流感病毒會(huì)讓身體出現(xiàn)漏洞,讓其他更嚴(yán)重的感染伺機(jī)而入,所幸這部分人只是少數(shù)。
正常情況下,人體組織最外面一層細(xì)胞都行使著天然屏障的作用,幫助我們抵御各種各樣的病原體。病原體會(huì)被黏液困住,接著,細(xì)胞就可以用表面的纖毛把它們清除掉,并迅速通知免疫系統(tǒng)有入侵者。然而,一旦流感病毒像除草機(jī)一樣把保護(hù)層破壞,病原體就可以長(zhǎng)驅(qū)直入,引發(fā)危險(xiǎn)的肺部感染,甚至危及生命。
流感造成了很多自相矛盾的效應(yīng),至今仍困惑著病毒學(xué)家。季節(jié)性流感對(duì)于那些免疫系統(tǒng)脆弱的人是最危險(xiǎn)的,尤其是小孩子和老人,因?yàn)樗麄兊拿庖呦到y(tǒng)最可能出紕漏。然而在 1918 年的大流感中,免疫系統(tǒng)最穩(wěn)固的青年卻最為脆弱。
一個(gè)理論是說(shuō),流感的某些病毒株能刺激免疫系統(tǒng)做出過(guò)激反應(yīng),結(jié)果不但不能把病毒清除掉,反而摧毀了宿主。對(duì)此部分科學(xué)家并不買(mǎi)賬,他們相信這里面一定有更合理的解釋。其中一種猜測(cè)是,1918 年的流感病毒同1889 年大流感期間的病毒相似,1918 年大爆發(fā)時(shí),老一代人攜帶了 1889 年獲得的抗體,這些抗體保護(hù)了他們。
《流行病:如何預(yù)防流感大爆發(fā)》
流感病毒來(lái)源于鳥(niǎo)類
雖然流感病毒的殺傷力仍然讓人捉摸不透,其來(lái)源卻已經(jīng)非常確鑿。流感病毒源自鳥(niǎo)類。感染人類的所有流感病毒,都能在鳥(niǎo)類那里找到身影。同時(shí),鳥(niǎo)類還攜帶了更多不會(huì)感染人類的流感病毒。很多鳥(niǎo)類攜帶病毒,本身卻不得病。而且鳥(niǎo)被感染的不是呼吸道,而是消化道。病毒藏匿在鳥(niǎo)屎里,健康的鳥(niǎo)喝了含有病毒的水,就會(huì)被傳染。
有時(shí),某些禽流感病毒會(huì)流竄到“人間”。在養(yǎng)雞場(chǎng)工作的人或者在市場(chǎng)上屠宰家禽的人都可能成為第一批受害者。著陸到人類呼吸道里的禽流感病毒,看起來(lái)是跑錯(cuò)了地方,實(shí)際上,人類呼吸道細(xì)胞表面的受體,和鳥(niǎo)類消化道細(xì)胞的受體非常相像。禽流感病毒能找到這些受體,再鉆到細(xì)胞里面去。
不過(guò),病毒從鳥(niǎo)類到人類的過(guò)渡,也并非如此簡(jiǎn)單。禽流感病毒在鳥(niǎo)類體內(nèi)繁衍所需的基因和在人體中的基因并不完全相同。比如,人比鳥(niǎo)類的體溫要低,這個(gè)差異意味著病毒內(nèi)的分子想要有效工作,需要采取不同的結(jié)構(gòu)。
因此,從鳥(niǎo)類跨越到人類的病毒,往往由于無(wú)法進(jìn)行人際傳播而早夭。例如,2005 年一開(kāi)始,一個(gè)從鳥(niǎo)類傳播到人類的名為 H5N1 的流感病毒株,就在東南亞讓數(shù)百人得了病。這種流感病毒株比季節(jié)性流感要致命得多,因此公共衛(wèi)生工作者緊密追蹤,采取各種措施阻止它擴(kuò)散。年復(fù)一年,它始終沒(méi)能從一個(gè)人傳染到另一個(gè)人身上。H5N1 病毒和它的人類宿主總保持著你死我活的關(guān)系,它們要么被宿主干掉,要么就要了宿主的命。
但大多數(shù)情況下,禽流感病毒可以適應(yīng)我們的身體。它們每次復(fù)制,新病毒的遺傳物質(zhì)都會(huì)出點(diǎn)小錯(cuò),我們稱這些小錯(cuò)誤為“突變”。有些突變實(shí)際上沒(méi)有任何效果,有些則讓病毒不能自我復(fù)制,還有極少數(shù)突變能給禽流感病毒帶來(lái)繁殖優(yōu)勢(shì)。
自然選擇了有利于病毒的突變。有些突變能改變錨定在病毒表面的蛋白的形狀,讓病毒更有效地攀附在人細(xì)胞表面,還有的突變能幫助它們進(jìn)行人際傳播。
《流行?。喝绾晤A(yù)防流感大爆發(fā)》
一旦某個(gè)病毒株在人體內(nèi)穩(wěn)定下來(lái),就能在全世界范圍傳播,繼而建立起季節(jié)性的漲落節(jié)律。在美國(guó),流感集中在冬季爆發(fā)。目前一個(gè)假說(shuō)是,冬天那幾個(gè)月空氣干燥,含有病毒的飛沫可以在空氣中飄浮數(shù)小時(shí)之久,增加了它們遇上新宿主的機(jī)會(huì)。其他時(shí)候,空氣潮濕,飛沫就容易積聚水汽變大,繼而落到地上。
基因重組
攜帶流感病毒的鳥(niǎo)類身上,有 1/4 都同時(shí)攜帶著兩種甚至更多種病毒株。病毒之間互相交換基因,就有可能獲得新的適應(yīng)性狀,例如通過(guò)這個(gè)機(jī)制,它們就能從野生鳥(niǎo)類傳到雞,甚至傳到哺乳動(dòng)物如馬或者豬的身上。在極個(gè)別的情況下,通過(guò)基因重配,來(lái)自鳥(niǎo)類和人的病毒的基因會(huì)組合到一起,為一場(chǎng)浩劫埋下種子。新的病毒株能輕易在人和人之間擴(kuò)散。又因?yàn)檫@個(gè)新病毒株從未在人群中傳播過(guò),因此它所向披靡,沒(méi)有什么能放慢它擴(kuò)散的腳步。
禽流感病毒一旦演化成人類的病原體,這些不同病毒之間會(huì)繼續(xù)交換基因?;蛑嘏渫瑯涌梢詭椭@些病毒躲過(guò)被消滅的命運(yùn)。在人的免疫系統(tǒng)熟識(shí)流感病毒表面蛋白之前,它們?cè)缫淹ㄟ^(guò)小小的病毒性生活獲得了新的偽裝。
基因重配在最近一次大流感中起到的作用格外復(fù)雜。這次的新病毒株,叫 2009 年甲型 H1N1 流感病毒(Human/Swine 2009 H1N1,“豬流感”),最初于 2009 年 3 月在墨西哥露面,那時(shí)它已經(jīng)歷了數(shù)十年的演化。
科學(xué)家通過(guò)基因測(cè)序,追溯了這株病毒的源頭,最后確定到 4 株不同的病毒。其中最古老的一株,從 1918 年流感大爆發(fā)就開(kāi)始感染豬了(當(dāng)然完全有可能豬也是被我們?nèi)藗魅镜模?。第二株?20 世紀(jì) 70 年代出現(xiàn),那次是一株禽流感病毒感染了歐洲或亞洲的豬。第三株在美國(guó)出現(xiàn),這次病毒又是從鳥(niǎo)類轉(zhuǎn)移到豬身上。
到了 20 世紀(jì) 90 年代,這三株病毒合而為一,用科學(xué)家的話來(lái)說(shuō),這個(gè)新病毒經(jīng)歷了三次基因重配。其后,它悄無(wú)聲息地在大型的封閉農(nóng)場(chǎng)里,在豬和豬之間互相傳播。三次基因重配的產(chǎn)物后來(lái)又和另一個(gè)豬流感病毒發(fā)生重配,最終具備了感染人類的能力?,F(xiàn)在看來(lái),2009 年的甲型 H1N1 流感病毒,是在2008 年秋完成的“物種遷移”。在其后幾個(gè)月時(shí)間里一直在感染人,直到 2009 年春天,終于受到了人們的關(guān)注。
《流感》
公共衛(wèi)生工作者意識(shí)到新的大流感來(lái)襲,他們立馬在全球范圍內(nèi)進(jìn)行圍追堵截。盡管如此,2009 年甲型 H1N1流感病毒仍然在全球肆虐,和之前的大流感一樣,它感染了全球 10%~20% 的人口。美國(guó)手忙腳亂地開(kāi)始研發(fā)針對(duì)甲型 H1N1 流感病毒的疫苗,但疫苗直到同年秋天才就緒,而且針對(duì)病毒的免疫效果也一般。所幸,這次甲型 H1N1流感病毒的致命性沒(méi)有 1918 年大流感那么強(qiáng),不然人類要面對(duì)的肯定又是百萬(wàn)量級(jí)的死亡。這場(chǎng)疫情最終奪走了25萬(wàn)人的性命,之后才銷聲匿跡。
一株禽流感病毒,可能只需要幾個(gè)簡(jiǎn)單的突變,就搖身變作能夠感染人類的新流感病毒。基因重配更會(huì)加速這個(gè)過(guò)程。沒(méi)人知道什么時(shí)候,也沒(méi)人知道哪個(gè)病毒株會(huì)完成這個(gè)遷移。然而,面對(duì)病毒演化,人類也不是只能束手就擒。我們?nèi)匀荒懿扇∫恍┐胧﹣?lái)限制流感的傳播,例如勤洗手就是一招。
感冒元兇:通過(guò)鼻涕擴(kuò)散的鼻病毒
普通感冒相對(duì)溫和,元兇和哮喘一致,是鼻病毒。
鼻病毒的結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單,每個(gè)病毒只有 10 個(gè)基因(人類則有大概 2 萬(wàn)個(gè)基因)。但即使是這么少的基因,也能組合出奇妙的遺傳信息,幫助這些病毒騙過(guò)我們的免疫系統(tǒng),入侵我們的身體,繼而無(wú)窮無(wú)盡地復(fù)制自己,去感染更多的宿主。
鼻病毒巧妙地利用鼻涕來(lái)自我擴(kuò)散。人擤鼻涕的時(shí)候,病毒會(huì)借機(jī)跑到手上,通過(guò)手再蹭到門(mén)把手和其他手碰過(guò)的地方。下次其他人碰到這些地方,病毒就會(huì)借機(jī)沾上他們的手,再進(jìn)入他們的身體——大多數(shù)時(shí)候也是借道鼻子。
鼻病毒能巧妙地讓細(xì)胞對(duì)它們打開(kāi)一扇“小門(mén)”,繼而入侵位于鼻腔內(nèi)部、咽喉內(nèi)部或肺臟內(nèi)部的細(xì)胞。在接下來(lái)的幾個(gè)小時(shí)里,鼻病毒利用宿主細(xì)胞,復(fù)制自己的遺傳物質(zhì)和包裹它們的蛋白外殼。隨后這些復(fù)制產(chǎn)生的病毒會(huì)從宿主細(xì)胞內(nèi)破壁而出。
《春宵苦短少女前進(jìn)吧》
鼻病毒在我們體內(nèi)感染的細(xì)胞并不多,也并不會(huì)對(duì)身體造成什么實(shí)質(zhì)性的傷害,那為什么每次感冒都那么難受呢?這只能怪我們自己。遭到感染的細(xì)胞釋放一種名為“細(xì)胞因子”的信號(hào)分子,把附近的免疫細(xì)胞都召喚過(guò)來(lái)。就是這些免疫細(xì)胞讓我們覺(jué)得糟糕透了。它們讓我們的身體產(chǎn)生炎性反應(yīng),繼而讓嗓子產(chǎn)生一種刺癢的感覺(jué),接著,感染的部位就會(huì)分泌大量的黏液。所以要想從感冒中康復(fù),我們不僅得等免疫系統(tǒng)幫我們把體內(nèi)的病毒全部干掉,還得等免疫系統(tǒng)自己平靜下來(lái)。
止咳糖漿和抗生素不能治愈感冒
直到今天,普通感冒還是“不治之癥”。人們目前找到最好的辦法是用鋅,鋅可以阻止鼻病毒增殖。如果在感冒出現(xiàn)的一天之內(nèi)就開(kāi)始服用鋅,患者的病程就能縮短一天或者幾天。家里孩子病了,家長(zhǎng)通常會(huì)讓孩子服用止咳糖漿,但科學(xué)研究表明,這種做法并不會(huì)讓孩子更快好轉(zhuǎn)。
醫(yī)生往往還會(huì)給感冒病人開(kāi)抗生素。這實(shí)際上毫無(wú)意義,抗生素只對(duì)細(xì)菌感染有用,對(duì)病毒絲毫起不了作用。有時(shí)候,醫(yī)生開(kāi)抗生素,只是因?yàn)楹茈y確診病人究竟是感冒還是細(xì)菌感染,還有的時(shí)候是焦慮不已的病人指望醫(yī)生做點(diǎn)什么,醫(yī)生就開(kāi)點(diǎn)抗生素作為回應(yīng)。但抗生素不僅無(wú)法治感冒,還把我們所有人都置于另一種危險(xiǎn)之中??股貫E用,促使細(xì)菌在人體和環(huán)境中演化出越來(lái)越強(qiáng)的抗藥性。一些醫(yī)生非但沒(méi)能治好他的病人,還提高了所有人遭遇其他疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
重新理解病毒與人類的關(guān)系
認(rèn)識(shí)人類在萬(wàn)物中的位置
一本讀懂病毒
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