武漢新型冠狀病毒的疫情防控工作進入關鍵階段。

根據官方通報,截止 2020 年 1 月 28 日 16 時 45 分,新型冠狀病毒 nCoV-2019 已在世界范圍內造成 4599 例確診感染,6973 例疑似病例,106 例死亡。確診人數從 1 月 26 日的 2744 例迅猛飆升,再次拉緊了人們的神經。

在 1 月 28 日國家衛(wèi)健委召開的發(fā)布會上,國家醫(yī)療專家組成員、北京地壇醫(yī)院感染性疾病診療與研究中心首席專家李興旺表示,現在觀察到了一些無癥狀的病例。這些病患也存在一定的病毒傳播力。

1 月 27 日,Nature 的一篇新聞也關注到了同樣的問題:沒有癥狀的人是否會感染他人,以及感染的程度如何?對深圳一個家庭的 5 種感染進行的研究發(fā)現,一個孩子感染了病毒但沒有任何癥狀。有研究人員表示,如果這種無癥狀病例很普遍并且這些人可以傳播病毒,那么遏制其傳播將更加困難。

這些都意味著,新型冠狀病毒與我們之前所熟悉的其它冠狀病毒有著顯著的區(qū)別。我們必須從根本上深化對病毒的認識,搞清楚這個病毒到底是從哪里來的,才能搞清楚它是通過什么樣的途徑傳染給人,又是通過什么辦法讓人生病。

中國科學院昆明動物研究所劉奇博士接受 DeepTech 采訪時說,追溯 nCoV-2019 病毒的自然宿主和中間宿主,有利于阻斷病毒傳播鏈,只有這樣,才能從根本上控制住病毒的本次蔓延和再次爆發(fā)。2003 年,就是由于及時發(fā)現了 SARS 的中間宿主果子貍,并對其進行了全面撲殺,才遏制了病毒的繼續(xù)傳播。

因此,找到病毒的源頭迫在眉睫,是遏制其傳播的關鍵。

無癥狀病例已現!是誰把新冠病毒帶到武漢?科學家加速病毒溯源-肽度TIMEDOO

圖|首株武漢新型冠狀病毒毒種電鏡照片(來源:中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所)

某種病毒的自然宿主,指的是自然攜帶這種病毒、而不會因此發(fā)病、也不會損害病毒的動物。找到新型冠狀病毒的自然宿主,是搞清楚病毒身世來源的關鍵一環(huán)。

然而,國家衛(wèi)健委主任馬曉偉在 1 月 26 日下午在國務院新聞辦舉行的發(fā)布會上表示,目前我們對新型冠狀病毒的認識還十分有限,傳染源還沒有找到,傳播致病的機理以及病毒變異情況還不清楚。不過,許多研究都將病毒的自然宿主指向了一個共同的結果:蝙蝠。

曾經確定了 SARS 病毒自然宿主的中國科學院武漢病毒研究所石正麗團隊,指出武漢新型冠狀病毒 nCoV-2019 的基因序列,與蝙蝠體內的一種病毒的序列一致性高達 96%。

另外,在2019年12月31日,中國疾病預防控制中心(China CDC)派出的調查研究小組,陪同湖北省和武漢市衛(wèi)生部門進行了流行病學和病因學調查,這項關于新型冠狀病毒的研究論文于1月24日發(fā)表在《新英格蘭醫(yī)學雜志》上。

研究結果顯示 2019-nCoV 與先前發(fā)布的蝙蝠 SARS 樣CoV基因組具有86.9%的核苷酸序列同一性。

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圖|2019-nCoV 和其他冠狀病毒基因組的系統(tǒng)發(fā)育分析(來源:《新英格蘭醫(yī)學雜志》)

但 2019-nCoV 冠狀病毒以及兩種蝙蝠衍生的 SARS 樣菌株 ZC45 和 ZXC21,形成了獨特的進化枝。而來自人類的 SARS-CoV 病毒株和從中國西南地區(qū)收集的蝙蝠的遺傳相似的 SARS 樣冠狀病毒形成了另外的進化枝。

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圖|中華菊頭蝠可能是 nCov-2019 病毒的自然宿主(來源:Wikipedia)

1 月 27 日,中國醫(yī)學科學院病原生物學研究所所長金奇教授表示,越來越多的科學證據提示,此次新型冠狀病毒起源于蝙蝠。劉奇稱,雖說目前的研究結果提示 nCoV-2019 病毒的源頭是蝙蝠,但仍需要大量的工作確認這一推測,如篩查更多的野生動物,確認源頭和中間宿主,嚴謹的實驗證據等。

病毒的源頭宿主再次大概率聚焦到了蝙蝠身上。蝙蝠有著許多特質,讓它天生容易攜帶并傳播病毒。但這些與蝙蝠相安無事的病毒卻感染了人類,則是人類自己的責任。

蝙蝠與哪些疾病有關?

對于人類來說,蝙蝠攜帶和傳播的疾病之多、在近年來給人類造成的麻煩之大,可能是哺乳動物界獨一無二的。

目前已知的以蝙蝠為自然宿主的人畜共患病毒超過 150 種,研究顯示,其攜帶人畜共患病毒的比例遠遠超過任何一種其它的哺乳動物。

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圖|尚未發(fā)現的以蝙蝠為自然宿主的人畜共患病毒種類數量分布預測(來源:K. Olival, 2017.)

早在 1931 年,科學家就確認狂犬病病毒是以蝙蝠為自然宿主的人畜共患病毒。人類患病主要由動物咬傷造成,發(fā)病后致死率達 100%。

但 20 世紀末、21 世紀初,蝙蝠給人類造成的更大的問題,在于其所攜帶的冠狀病毒。目前已經發(fā)現的四種冠狀病毒中的兩種,其主要攜帶者都是蝙蝠。

它們中最“臭名昭著”的有:

1、馬爾堡病毒。1967 年首次發(fā)現于德國。一般相信,該病毒透過與染病的人畜緊密接觸傳播,致死率高達 88%。

2、亨尼巴病毒屬,包括亨德拉病毒和尼帕病毒。亨德拉病毒 1994 年首次發(fā)現于澳大利亞,感染馬匹和人類。尼帕病毒首次發(fā)現于馬來西亞,于 2001 年至 2008 年間在新加坡、印度、孟加拉共造成 265 人罹患腦炎,其中 105 人死亡。

亨尼巴病毒屬的可能途徑是,家畜食用了蝙蝠吃過的水果和其它食物殘渣,或是帶有病毒的糞便感染了農場,最終傳染給了人類。也有可能是當地居民生飲了被蝙蝠偷喝、從而污染了的椰棗汁。

3、SARS 病毒。2002 年起爆發(fā)于中國的 SARS 疫情席卷 30 多個國家,共感染 8098 人,并造成 774 人死亡。其最有可能的傳播途徑是,食用了蝙蝠的果子貍,被賣到了廣東,進行非法的野生動物交易,最終通過獵奇的食客傳染給了人類社會。

4、中東呼吸綜合征冠狀病毒。自 2012 年首次發(fā)現于沙特阿拉伯,截至 2017 年 6 月 22 日,已在全球 25 個國家造成超過 2000 人感染、700 人死亡。其具體的自然宿主尚未證實,但應該與蝙蝠有關。

5、埃博拉病毒。從 1976 年開始到現在一直肆虐,其中 2014 年造成三萬人感染,一萬人死亡。世界衛(wèi)生組織表示,一般認為蝙蝠是埃博拉病毒的自然宿主,人類通過密切接觸染病的黑猩猩、大猩猩、果蝠、猴子和豪豬等動物而傳到人。

此外,還有很多……

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圖|埃博拉病毒(來源:CDC)

蝙蝠:天然的病毒傳播者

為什么這么多病毒都與蝙蝠有關呢?

這是因為,蝙蝠的一些屬性讓它們成為了“絕佳”的病毒傳播者。

首先,會飛。蝙蝠是唯一能夠飛行的哺乳動物,除了極地地區(qū),全世界各處都有蝙蝠的蹤跡。有些蝙蝠甚至通過長距離飛行來越冬,這使得它們可以跨越地理的區(qū)隔,擴大病毒的傳播范圍。而有些蝙蝠則會冬眠,降低了的體溫“更有助于”感染各種疾病。

其次,群居。大多數的蝙蝠喜歡住在一起,少則幾百只,多則幾萬只,使得種群內病毒傳播的幾率大增。而且,不同種類的蝙蝠活動區(qū)域和棲息地常有重疊,病毒也很容易在不同種群中傳播。

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圖|蝙蝠擁有一系列易于病毒傳播的特點(來源:US fish and wildlife service)

第三,壽命長。一般來說,哺乳動物的體型越大,壽命越長。然而,與蝙蝠體型大小類似的小鼠,壽命通常只有 1-2 年,但蝙蝠的壽命卻可以長達 30 甚至 40 年。長得“不講道理”的壽命,讓蝙蝠可以把自己攜帶的病毒傳播更久的時間。

然而,這些只是“有利于”病毒傳播的因素。傳播病毒的前提,是攜帶。

?“特殊”的體質

蝙蝠攜帶的人畜共患病毒,是哺乳動物中種類數量排名第一的嚙齒類動物的兩倍,而且,很少有病毒能讓蝙蝠發(fā)病。與部分媒體的渲染不同的是,蝙蝠在攜帶病毒方面的特殊性,尚未得到充分證實,相關的研究也才剛剛起步。但蝙蝠確實有很多特殊的特點,而蝙蝠作為病毒自然宿主的原因應該就潛藏在其中。

科學家們針對蝙蝠攜帶病毒的特殊性做出了各種各樣的假說。劉奇表示,其中一種很有新意的,叫做“飛行假說”——蝙蝠為了飛行,進化出了一些“特異功能”,而這些功能讓它順便擁有了抵抗病毒的能力。

現代人類誕生不過只有幾萬年,而蝙蝠卻已經演化了 5000 萬年。有科學家們認為,5000 萬年的演化讓蝙蝠擁有了極強的環(huán)境適應能力,逐漸學會了如何與各種病毒共同進化,卻互不打擾。

首先,病毒可以在蝙蝠體內更好的共存。在動物體的細胞內,絕大多數的 DNA 是存在于細胞核里。但在病毒入侵或高強度的體力運動兩種情況下,細胞核外的細胞質內也會出現 DNA,也就是所謂的“胞質 DNA”。

對于包括人類在內的大多數的哺乳動物來說,很少長時間地進行高強度的運動,因此胞質 DNA 通常來自于入侵細胞的病毒。一旦免疫系統(tǒng)發(fā)現胞質 DNA,就會認為這是病毒入侵的信號,對入侵的病毒產生攻擊。

但在蝙蝠體內,高強度的飛行也會產生游離的 DNA。中科院武漢病毒研究所的周鵬與其團隊發(fā)現,為了防止對自身的健康細胞展開攻擊,在進化的過程中,蝙蝠弱化了這種免疫反應,其干擾素通路則由于 STING 的 S358 基因的突變,會始終處于持續(xù)有限激活的狀態(tài),提供保護,卻不攻擊自己,形成一種“全天候防御”狀態(tài)。相比于控制病毒,這種特殊的免疫系統(tǒng)可以更好地與病毒共存。

病毒在蝙蝠體內的狀態(tài),就和人體內的腸道細菌一樣,存在,但是出不了什么問題。

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圖|蝙蝠進化出了一系列特質,例如超強的基因修復的能力,這些特征可能與蝙蝠的病毒攜帶有關(來源:中國科學院武漢病毒研究所)

但共存,不意味著蝙蝠不會放任病毒恣意妄為。飛行需要消耗大量的能量,相應的產生較強的氧化應激環(huán)境,體溫也常年偏高,動輒達到 38-40°C。很高的基礎代謝率理論上會導致 DNA 大量錯配,但蝙蝠進化出了超強的 DNA 修復能力。

相比于其它哺乳動物,蝙蝠體內與 DNA 修復相關的蛋白(例如ATM、PKc、RAD50、KU80、MDM2等)都經歷了更快速的正向進化。這個功能順便讓蝙蝠擁有了極強的對抗疾病的能力,這也是蝙蝠超長壽命的原因之一。例如,癌癥這種由 DNA 突變造成的疾病,在蝙蝠身上就很難出現。

而高的體溫,讓蝙蝠永遠處于“發(fā)燒”的狀態(tài),這是它對抗感染的另一個法寶。我們知道,人類發(fā)燒可以讓免疫系統(tǒng)消滅入侵的病毒,這次新型冠狀病毒的臨床癥狀之一也是發(fā)熱。但蝙蝠常年發(fā)燒,就意味著蝙蝠的免疫系統(tǒng)常年開啟,一直工作。

可一直發(fā)燒并不是什么好事。對于人類等其它哺乳動物來說,長時間的高溫會損害人體各種器官的功能。但蝙蝠又進化出了扛住發(fā)燒的辦法。例如,蝙蝠細胞內的熱休克蛋白基底表達水平很高,可以提高蝙蝠細胞的耐熱性。

盡管這些因素并不能決定蝙蝠是否是病毒的最佳宿主,但確實是蝙蝠可以與病毒共生的重要原因。

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圖|盡管蝙蝠攜帶著很多病毒,本身炎癥水平卻很低(來源:health.mil)

蝙蝠應該為各種致命疾病負責嗎?

然而,盡管蝙蝠是近年來多種致命病毒的自然宿主、也可能是重要的傳播者,但需要指出的是,蝙蝠并不應該為此負責。

蝙蝠是地球生態(tài)系統(tǒng)中的重要組成部分。例如,食果蝙蝠是種子和花粉的傳播者,對于維持生態(tài)平衡來說至關重要。而對于人類來說,食蟲蝙蝠是害蟲的天敵,是人類農業(yè)生產的“益獸”。在中國傳統(tǒng)文化中,由于“蝠”、“?!蓖?,蝙蝠更是吉祥的代名詞,蝙蝠的形象經常出現在飾品、器物、建筑上。

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圖|乾隆皇帝的剔紅蝙蝠紋筆盒(來源:Wikipedia)

那么,是誰,把蝙蝠從一個普通的生物,變成“死神”的呢?

答案是:人類自己。

蝙蝠攜帶病毒不是一年兩年了,許多病毒已經與蝙蝠共存了幾年,幾十年,甚至幾千萬年。

病毒的存在本不是為了殺傷人類。和其它的物種一樣,它們存在目的也是為了自己的繁衍,因此,殺死宿主并因此中斷傳染,對于它們來講并不是什么好事。通過漫長的進化,它們與蝙蝠發(fā)展出了共生共存的關系。但這種平衡,卻隨著人類對生態(tài)環(huán)境的入侵,而發(fā)生了改變。

首先,被動地來講,人類活動造成了人與蝙蝠的頻繁接觸。

氣候變化導致了蝙蝠棲息地的改變。人類活動范圍的不斷擴張則侵占了蝙蝠的棲息地和食物資源。不當的土地使用,使得蝙蝠進入人類活動范圍內覓食,甚至與人類比鄰而居。

這些客觀現實讓蝙蝠與人類和人類的牲畜、寵物、農作物高頻接觸,從而讓病毒有了從蝙蝠身上傳播到人類身上的機會。上文提到的亨德拉病毒、尼帕病毒的傳播,都是由于馬場和豬圈逐漸蓋到了蝙蝠的活動范圍,最后導致了致命病毒進入人體。

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圖|亨德拉病毒的可能傳播原因:馬場蓋到了蝙蝠棲息地的邊緣(來源:ABC)

但更可怕的,是人類主動與蝙蝠進行的接觸。最典型的,除了直接吃蝙蝠,人類也吃了不少吃過蝙蝠、或者蝙蝠吃過的其它動物、植物。

宋代的“大吃貨”蘇軾就曾經寫過“土人頓頓食薯芋,薦以薰鼠燒蝙蝠”的詞句,可見各種野味自古以來就是人類的心頭好。但在交通高度發(fā)達、人口極具膨脹的今天,食用野味,成為了一件非常危險的事情。

SARS 的傳播途徑基本已經證實,就是感染了蝙蝠的果子貍被端上了人類的餐桌。埃博拉、中東呼吸綜合征也都和動物有關。

這次的新型冠狀病毒蔓延中,武漢的野生動物非法售賣也被“坐實了罪名”。中國疾病預防控制中心主任高福院士表示,在新型冠狀病毒感染的肺炎疫情發(fā)生之后,病毒不光在感染的人體內看到了,他們還很快就在武漢華南海鮮市場非法銷售野生動物的這些攤位分離到了病毒,可謂證據確鑿。

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圖|部分地區(qū)餐桌上的“特色美食”蝙蝠湯(來源:網絡)

科學家們曾經警告,如果我們繼續(xù)破壞野生動物的生存環(huán)境,甚至繼續(xù)食用野生動物,不只是蝙蝠,存在于其它野生動物體內、對它們無害的病毒就將再一次進入人類社會,帶來巨大的災難。然而,警告歸警告,類似的疫情還是一次又一次地發(fā)生。

對于科學家和政府而言,劉奇表示,我們還要“做好全國、全球的疾病預警機制,普查野生動物攜帶人畜共患的病毒,實時監(jiān)控”。

但對于個人而言,我們要保護好生態(tài)環(huán)境,并拒絕食用野味。

這不只是對個人和國家負責,也是對人類這個種群負責,更是對大自然負責。畢竟,我們給大自然造成的麻煩已經夠多了,大自然教訓一下我們,也不應該感到奇怪。

來源:MIT科技評論