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防疫究竟是防毒,還是防???

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毒是什么毒,病是什么病?

毒是病毒,病是病毒感染人類造成的病毒病。

【"它者"病毒 】

盤古開天地是打破“狀如雞子”的原始宇宙(雞子是指雞蛋),而生命的產(chǎn)生卻要形成“雞子”——質(zhì)膜包裹的原始細(xì)胞結(jié)構(gòu)。質(zhì)膜的產(chǎn)生使原始生命自成體系,產(chǎn)生了“我”與“非我”的區(qū)隔。大約 35 億年前,有這么一類細(xì)胞通過繁殖,產(chǎn)生新個(gè)體“你”,演化產(chǎn)生新物種“他”,于是“大家”就都產(chǎn)生了。這類細(xì)胞就是“露卡”(Last Universal Common Ancestor,LUCA),所有細(xì)胞生物的共同祖先。露卡的后代們都可以根據(jù)演化關(guān)系編排到統(tǒng)一的演化樹上。

圖1:“35億年前是一家”。細(xì)胞生物共同祖先及其演化丨作者供圖

病毒,不在這棵樹上。根據(jù)病毒基因組的物質(zhì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)和序列信息來看,病毒是多起源的,沒有唯一共同祖先(詳見《傳播力勝過SARS,需要擔(dān)心新冠病毒變異嗎》)。病毒與細(xì)胞生物之間的遺傳信息差異巨大,也沒有某個(gè)基因被所有病毒共享,續(xù)不了統(tǒng)一的族譜。因此,病毒的演化樹看起來是游離于生命演化巨樹之外的叢叢灌木。病毒,也在這棵樹上。病毒是一類沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的專性胞內(nèi)寄生微生物。離開細(xì)胞的病毒像生物大分子,其生命特性全部依賴于在宿主細(xì)胞內(nèi)部開展。而病毒的生命特征也僅限于復(fù)制和演化,沒有代謝、沒有穩(wěn)態(tài)、不會(huì)生長(zhǎng)、無法對(duì)環(huán)境做出反應(yīng)……總之,缺乏生命所共有的大部分特征。因此有學(xué)者不認(rèn)為病毒是活的生命體(organism),而僅僅將其稱生物實(shí)體(biological entities)。之所以說病毒也在這棵樹上,是因?yàn)閹缀跛屑?xì)胞生物都可以被病毒所感染。

雞為我們產(chǎn)蛋,奶牛為我們產(chǎn)奶,植物為我們提供蔬菜、水果和糧食,還能產(chǎn)生氧氣。病毒為我們做了什么?以人類為自我中心的思考方式著實(shí)值得商榷?!疤斓夭蝗?,以萬物為芻狗”,所有的生命,無一例外,玩著相同的游戲:生存?!拔锔?jìng)天擇,適者生存”,為了適宜生存,生物世界演化出豐富多彩的生存之道,鎧甲、翅膀、爪牙……甚至智慧。作為個(gè)體,我們的憂煩喜樂,我們對(duì)生命意義的一生追求,在生命這一“大道”上,或許只抽象成了傳遞“香火”——我們是遺傳信息存在和繁衍的載體。而病毒,成為了最“純粹”的生命體,它幾乎不需自備一切,寄生在細(xì)胞內(nèi),讓別人幫它“生”,幫它“存”——病毒是一種“極端自私”的遺傳信息復(fù)制裝置。病毒病是病毒感染宿主而復(fù)制自我過程中產(chǎn)生的“副作用”。病毒是一類重要的病原體,人類傳染病中70%以上的疾病是由病毒造成的。

從防疫的角度看病毒病,是人們關(guān)注病毒的最主要原因。

【病毒與病毒病要分開看待】

新冠疫情涉及的病毒和疾病名稱是什么?這是一個(gè)非?;A(chǔ),卻少有人能夠正確回答的問題。2019年底新出現(xiàn)的疾病目前被命名為“冠狀病毒病-2019”(Coronavirus disease 2019,COVID-19),我國(guó)一般稱為“新冠肺炎”(嚴(yán)格意義上說COVID-19的范疇大于“新冠肺炎”,包括肺炎以外的其他輕癥和中度疾病,而肺炎是COVID-19重癥的主要表現(xiàn));而引起新冠肺炎的病毒被命名為“嚴(yán)重急性呼吸道綜合征冠狀病毒2”(Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)。

COVID-19是由SARS-CoV-2引起的病毒病,而SARS-CoV-2是引起COVID-19的病原體。大量的無癥狀感染者和輕癥患者告訴我們,感染SARS-CoV-2不一定患有COVID-19(致病率),更不一定患“新冠肺炎”(重癥率)或死亡(病死率)。隨著SARS-CoV-2自身的演化和人群自然免疫或疫苗接種的發(fā)展,重癥率及死亡率還在持續(xù)下降中。因此,一種病毒感染人后,是否造成疾病,以及疾病的嚴(yán)重程度都不是固定的。病毒只是決定病毒病后果嚴(yán)重與否的因素之一,其他的因素還包括感染者自身的狀況、醫(yī)療條件等。區(qū)分認(rèn)識(shí)病毒和病毒病,能夠幫助我們糾正很多錯(cuò)誤的觀念。比如,我們?nèi)祟悅€(gè)體不可能與COVID-19或者“新冠肺炎”和平相處,因?yàn)槿梭w要么從急性病毒性感染疾病中痊愈,要么被疾病殺死,我們要減少重癥的發(fā)生;而清除SARS-CoV-2病毒也是一件非常困難的事情,因?yàn)樾碌腟ARS-CoV-2傳播力更強(qiáng)、更隱秘,特別是在存有巨量病毒儲(chǔ)庫(kù)的情況下(國(guó)外病毒依然流行)。

再比如,疫苗保護(hù)效果的重點(diǎn)是“保護(hù)接種者免于疾病、特別是重癥或死亡”,就感染和傳播而言,疫苗至少會(huì)提供一些保護(hù),但保護(hù)作用沒有在防止重癥和死亡方面的作用大。因此認(rèn)為疫苗不能極大降低接種者再次被病毒感染的風(fēng)險(xiǎn),就斷言疫苗無效的說法是錯(cuò)誤的。區(qū)分病毒和病毒病來談防疫是不是詭辯?首先我們得清楚,防疫的目的是預(yù)防疾病。由于病原體是導(dǎo)致傳染病的原因(病因),因此我們可以清除病原體或傳染源、斬?cái)鄠鞑ネ緩交虮Wo(hù)易感人群,通過這些方式預(yù)防傳染病。預(yù)防疾病是目的,而清除病原體是預(yù)防疾病的手段之一,不是唯一。區(qū)分病毒和病毒病有利于我們找出防控病毒病的最適宜措施。

病毒與宿主的關(guān)系

在有限的資源下,我們只能解決最迫切或最重要的事情,對(duì)病毒及病毒病的關(guān)注度也不例外。地球上的病毒千千萬,造成人類嚴(yán)重病毒病的病毒,才會(huì)受到更多的關(guān)注。我們需要根據(jù)病毒傳播和致病的特征,有針對(duì)性地采取相應(yīng)的防疫手段。接下來,我們從多個(gè)維度來了解人與病毒關(guān)系的復(fù)雜多樣性。

【從宿主范圍看】

病毒感染其他生物這件事,具有高度的特異性。一來,病毒僅能在特定的宿主體內(nèi)完成完整的復(fù)制周期,比如SARS-CoV-2只能在哺乳動(dòng)物體內(nèi)復(fù)制,而不能在昆蟲或者植物體內(nèi)復(fù)制,也就不會(huì)感染昆蟲或植物。二來,病毒僅能感染特定的細(xì)胞類型。病毒雖小,但在自然界中分布廣泛、數(shù)量巨大。以海洋病毒為例, 1毫升海水中平均有一千萬個(gè)病毒,從數(shù)量上看,比海洋中的原核生物(細(xì)菌、古細(xì)菌)多了一個(gè)數(shù)量級(jí),從總質(zhì)量上來看,病毒是僅次于原核生物總生物量的第二大生物量的海洋生物類群[1]。盡管海洋病毒具有極大的生態(tài)和學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值,但在防疫層面上來說,幾乎無關(guān)緊要,因?yàn)榇蟛糠趾Q蟛《臼莾H感染原核生物的噬菌體,不感染動(dòng)植物。通常能引起人們關(guān)注的,主要是能夠感染人、牲畜及農(nóng)作物的病毒,它們分別是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、動(dòng)物醫(yī)學(xué)和植物抗病研究的內(nèi)容。有大量傳染病可以同時(shí)感染人或動(dòng)物,稱為人獸共患?。╖oonosis)。事實(shí)上,超過70%的新發(fā)傳染病是人獸共患病,是由動(dòng)物傳染給人的。這一過程稱為人畜共患外溢。外溢過程中,病毒必須克服許多障礙才能實(shí)現(xiàn)跨越物種的傳播。除了突破地理隔斷之外,變異是病毒從原宿主傳染到新宿主的重要途徑。病毒變異后獲得感染新宿主的能力,這個(gè)過程稱為宿主躍遷(host leaping)。病原體進(jìn)入新宿主,引起的疾病往往比原宿主中引起的更嚴(yán)重。因此,監(jiān)控動(dòng)物病原體是防控傳染病的重要工作。SARS-CoV-2 大流行說明,人類迫切需要更好地了解人畜共患外溢的機(jī)理。2004年, 世界野生生物保護(hù)學(xué)會(huì)(Wildlife Conservation Society)首次提出“One World,One Health”的理念,建議增強(qiáng)對(duì)人類、家畜和野生動(dòng)物健康之間聯(lián)系的認(rèn)識(shí)?!巴唤】怠保∣ne health)是涉及人類、動(dòng)物、環(huán)境衛(wèi)生保健各個(gè)方面的一種跨學(xué)科、跨地域協(xié)作和交流的新策略,致力于共同促進(jìn)人和動(dòng)物健康,維護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境[2]

事實(shí)上,由于動(dòng)物、特別是野生動(dòng)物難以管理,清除人類疾病的動(dòng)物病毒儲(chǔ)庫(kù)是非常困難的事情。盡管如此,科學(xué)家也做了大量工作,其中最引人矚目的是對(duì)候鳥攜帶禽流感病毒的監(jiān)控,以及蝙蝠攜帶病毒的研究。目前認(rèn)為,蝙蝠是新發(fā)冠狀病毒疫情的根源。病毒能夠感染的細(xì)胞種類也有特異性,這決定了病毒的侵染途徑和致病所能累及的器官。病毒從呼吸道、消化道、泌尿生殖道及皮膚損傷上的特定細(xì)胞類型開始啟程,進(jìn)入人體,再經(jīng)過細(xì)胞間傳播,或血液運(yùn)輸?shù)缴眢w的其他組織器官內(nèi)。譬如,能夠感染呼吸道細(xì)胞的病毒可以通過飛沫、氣溶膠或空氣傳播,進(jìn)一步,僅能感染上呼吸道黏膜細(xì)胞的病毒可造成上呼吸道感染,也就是普通的感冒,如果也能感染下呼吸道或肺部細(xì)胞,則可造成肺炎。病毒的傳播方式不同也給防疫帶來不同的難度,相對(duì)而言,空氣傳播的病原體傳播效率較高,比較容易引起大規(guī)模流行的傳染病。

【從流行性看】

病毒病的流行具有一定的時(shí)空特性。歷史地來看,病毒傳播具有時(shí)代特征。在早期的城市化進(jìn)程中,人員聚集,公共衛(wèi)生狀況惡化,給呼吸道傳播(流感)、消化道傳播(脊髓灰質(zhì)炎、甲型肝炎)、載體傳播(城市鼠患、跳蚤等體外寄生蟲)創(chuàng)造了條件。而在大航海時(shí)代,傳染病可跨洋傳播,給原住民造成極大的傷害。衛(wèi)生條件伴隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展而逐漸改善后,大量公共衛(wèi)生相關(guān)的傳染病傳播就相應(yīng)受到很大的遏制。但新時(shí)代也產(chǎn)生了新的問題:環(huán)境破壞引起新發(fā)病毒病和再發(fā)病毒病,國(guó)際間頻繁交流加速傳染病流行,艾滋病持續(xù)肆虐,耐藥毒株出現(xiàn)……從短期時(shí)間線來看,病毒傳播具有季節(jié)性,這與病毒自身在環(huán)境中的穩(wěn)定性,帶毒動(dòng)物遷徙,蟲媒生活周期及人類活動(dòng)的季節(jié)性有關(guān)。

圖4:不同時(shí)代威脅人類健康的病毒病種類有很大差異。此外,常見病毒病流行具有季節(jié)性。丨作者供圖

從空間上說,病毒病的流行具有地區(qū)特征,大部分病毒病在某些地區(qū)內(nèi)流行,少數(shù)可以引起全球范圍的跨國(guó)流行。流行病的地區(qū)局限性取決于病原體的致病性及傳播能力,原發(fā)地與周圍地區(qū)的交通聯(lián)系、地理阻隔、病毒天然儲(chǔ)庫(kù)或蟲媒的生態(tài)分布狀況等。隨著人與自然的邊界愈加模糊,氣候環(huán)境劇烈變遷,人或動(dòng)物的國(guó)際交流運(yùn)輸頻繁,新發(fā)與再發(fā)傳染病能夠更輕易的進(jìn)行國(guó)際傳播。對(duì)于同一種病毒,隨著演化時(shí)間增加,地區(qū)內(nèi)部流行的病毒株可產(chǎn)生較為特異的突變,形成地區(qū)特異性的流行株。病毒傳播的時(shí)空特異性及流行現(xiàn)狀是人與病毒間長(zhǎng)期相互作用的結(jié)果。短期看,如果不考慮防疫措施的影響,病毒流行能力主要取決于其基本傳染數(shù)R0。長(zhǎng)期看,人類免疫功能的抵抗和強(qiáng)力防疫措施的實(shí)施往往能大大降低強(qiáng)致病的病毒的實(shí)際R0值,并控制住強(qiáng)致病病毒——特別是在疫苗發(fā)明之后。同時(shí),那些致病性差的病毒可能被人類忽略,反而能在人群中長(zhǎng)期、廣泛傳播。從病毒在人群中的實(shí)際感染率來看,大部分病毒的感染病例(如狂犬病)相對(duì)罕見,個(gè)別病毒可能短期內(nèi)大流行(如季節(jié)性),而某些病毒(如皰疹病毒)卻特別“成功”。其中,高感染率以皰疹病毒一眾最為突出。單純皰疹一型病毒HSV-1感染約37億人,性傳播病毒單純皰疹二型病毒HSV-2感染約8.46億人,水痘-帶狀皰疹病毒VZV每年導(dǎo)致超過1億人患病,而EB病毒、人類巨細(xì)胞病毒則感染超過90%的人類。但這些病毒一般不會(huì)給人類造成嚴(yán)重傷害。(詳見《一朝感染終身復(fù)發(fā),史上最難纏病毒攻陷全球九成人口,性生活時(shí)發(fā)現(xiàn)它一定要及時(shí)喊停丨病毒超話》)還有一類病毒卻從人類的仇家變成了“親家”。內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒(Endogenous retroviruses,ERV)是存在于人體基因組中的內(nèi)源性病毒元件,一般認(rèn)為是感染人類生殖細(xì)胞后殘留下來的病毒序列,打打鬧鬧成了一家。ERV占人類基因組長(zhǎng)度的5-8%,不過不用擔(dān)心,這些病毒序列在人體內(nèi)一般無害,還有研究發(fā)現(xiàn)它們?cè)谔ケP發(fā)育過程中起到正面作用[5]。

參考文獻(xiàn)

[1] https://aoc.ouc.edu.cn/2021/0325/c15171a316349/pagem.htm

[2] https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%90%8C%E4%B8%80%E5%81%A5%E5%BA%B7

[3] Su, S., Wong, G., Shi, W., Liu, J., Lai, A.C.K., Zhou, J., Liu, W., Bi, Y., and Gao, G.F. (2016). Epidemiology, Genetic Recombination, and Pathogenesis of Coronaviruses. Trends Microbiol. 24, 490–502.

[4] https://apps.who.int/iris/handle/10665/206560

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Endogenous_retrovirus#Role_in_genomic_evolution

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