為什么說尋找新冠病毒的動(dòng)物宿主很重要?
時(shí)間:2021-03-30 16:58 來源:新浪科技新浪科技訊 北京時(shí)間3月24日消息,幾個(gè)月前,在新冠疫情爆發(fā)將滿一年之際,一只看似健康的野生水貂被檢出新冠病毒陽(yáng)性。這則新聞令比利時(shí)安特衛(wèi)普大學(xué)進(jìn)化生物學(xué)家索菲?格里西斯感到十分驚恐。在此之前,盡管研究人員一直對(duì)此保持密切關(guān)注,但據(jù)他們所知,并沒有野生動(dòng)物感染該病毒的先例?!暗@事已經(jīng)發(fā)生了?!备窭镂魉乖诮o同事的郵件中寫道。
自從新冠病毒開始在全球傳播以來,科學(xué)家就一直擔(dān)心它們會(huì)從人類傳播到野生動(dòng)物身上。假如真的如此,新冠病毒或許會(huì)在不同物種中潛伏一段時(shí)間,可能還會(huì)發(fā)生變異,然后等疫情已經(jīng)偃旗息鼓之后,在人類社會(huì)中卷土重來。
這樣一來,新冠病毒的傳播就構(gòu)成了一個(gè)完整的循環(huán),因?yàn)樽铋_始也許就是野生動(dòng)物將其傳播給人類的。有強(qiáng)有力的證據(jù)顯示,該病毒最早源于菊頭蝠,在感染人類之前,也許還經(jīng)歷了其它中間宿主。疫情發(fā)展到當(dāng)前階段,每天都有成千上萬的新增確診病例,說明人類仍然在推動(dòng)新冠病毒的傳播。但等到若干年后、社區(qū)傳播已經(jīng)得到抑制時(shí),野生動(dòng)物攜帶的新冠病毒也許又會(huì)成為傳染源、導(dǎo)致新一波疫情的到來。
野生動(dòng)物并非研究人員密切關(guān)注的唯一對(duì)象。研究顯示,許多家養(yǎng)與圈養(yǎng)動(dòng)物也可能感染新冠病毒,如家中的貓和狗、動(dòng)物園飼養(yǎng)的美洲獅和大猩猩、以及養(yǎng)殖場(chǎng)蓄養(yǎng)的水貂等等。水貂養(yǎng)殖場(chǎng)爆發(fā)的疫情已經(jīng)說明,感染新冠病毒的動(dòng)物可以將病毒傳回給人類。
雖然這些病例引發(fā)了人們的關(guān)切,但研究人員并不太擔(dān)心疫情會(huì)在家養(yǎng)和蓄養(yǎng)動(dòng)物中爆發(fā),因?yàn)檫@種情況可以通過隔離、疫苗和宰殺加以控制。然而,如果病毒在野生動(dòng)物中傳播開來,控制難度便會(huì)大大增加,這樣一來,根除新冠病毒就毫無希望了。
從理論上來說,病毒在動(dòng)物中傳播時(shí)可能會(huì)進(jìn)化,這或許會(huì)對(duì)疫苗有效性產(chǎn)生威脅、或提高病原體的致死率和傳染性,我們不希望在這病毒身上看到的事情似乎都發(fā)生了。
過去一年來,科學(xué)家一直在努力厘清其中的風(fēng)險(xiǎn)。全球各地的科學(xué)家正在對(duì)野生動(dòng)物開展調(diào)查,希望能盡早發(fā)掘病毒外泄的現(xiàn)象。研究人員還在對(duì)家庭、動(dòng)物園、棲息地、獸醫(yī)診所、養(yǎng)殖場(chǎng)及周邊環(huán)境中的動(dòng)物進(jìn)行檢測(cè)。一旦檢測(cè)出陽(yáng)性,相應(yīng)國(guó)家就會(huì)立即通知位于巴黎的世界動(dòng)物衛(wèi)生組織。此外,科學(xué)家還利用計(jì)算機(jī)模型等工具、對(duì)細(xì)胞及動(dòng)物整體展開研究,以此識(shí)別出哪些動(dòng)物最容易遭受新冠病毒感染。
研究人員在非洲加蓬一處洞穴中抓獲的蝙蝠。蝙蝠被認(rèn)為是很多人類流行病的來源研究人員在非洲加蓬一處洞穴中抓獲的蝙蝠。蝙蝠被認(rèn)為是很多人類流行病的來源
在短短一年之內(nèi),科學(xué)家收集到的不同物種感染新冠病毒概率的數(shù)據(jù)就達(dá)到了過去50年來針對(duì)流感收集的總數(shù)。
好在動(dòng)物感染是很罕見的,目前收集到的數(shù)據(jù)也給部分研究人員吃了一顆定心丸。但其他人對(duì)此則保持著更加審慎的態(tài)度。據(jù)科學(xué)家所知,新冠病毒可以感染多種動(dòng)物,再考慮到當(dāng)前感染人數(shù)之多,意味著病毒有成百上千萬次從人類傳播到動(dòng)物身上的機(jī)會(huì)。
這種傳播很可能會(huì)逃過我們的耳目。野生動(dòng)物研究本就難以開展,況且大多數(shù)研究學(xué)界并未將動(dòng)物感染視為優(yōu)先事項(xiàng),檢出陽(yáng)性的野生水貂也許只是冰山一角,我們考察得越多,也許就能發(fā)現(xiàn)越多。
主要“嫌犯”
在疫情爆發(fā)之初,豬在人們的“監(jiān)視名單”上名列榜首。因?yàn)樗鼈兛梢詳y帶流感等病毒,并且數(shù)量眾多,還與人類比鄰而居。
豬也可以成為新冠病毒的宿主。2020年2月,研究新冠病毒的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),新冠病毒可以通過ACE2蛋白質(zhì)進(jìn)入豬細(xì)胞,這與新冠病毒感染人類時(shí)借助的是同一種受體。
但當(dāng)研究人員開始人為讓豬和仔豬感染新冠病毒時(shí),卻發(fā)現(xiàn)該病毒在豬體內(nèi)并不能順利復(fù)制。這說明豬對(duì)于新冠病毒感染擁有較強(qiáng)的抵抗力。這真是上天保佑,因?yàn)轲B(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)在全球的范圍如此龐大,假如豬也會(huì)感染,問題就嚴(yán)重了。
豬被從名單上劃除后,蝙蝠又成為了人們的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。它們據(jù)稱是新冠病毒的源頭,而且研究人員擔(dān)心,新冠病毒可能還會(huì)傳播到新的蝙蝠種群之中。去年四月,美國(guó)魚類和野生動(dòng)物管理局就對(duì)科學(xué)家提出建議,暫停一切涉及抓捕和處理蝙蝠的研究。
但就像豬一樣,蝙蝠的研究結(jié)果總的來說也是令人安心的。一項(xiàng)針對(duì)46種蝙蝠細(xì)胞中的ACE2受體的研究發(fā)現(xiàn),絕大多數(shù)蝙蝠都不適合作為新冠病毒宿主。但控制變量實(shí)驗(yàn)也顯示,部分種類的蝙蝠(如果蝠)可以感染該病毒,還能將新冠病毒傳播給其它蝙蝠。此外蝙蝠種類超過1400種,因此不確定性比其它動(dòng)物更高。
由于蝙蝠與人類很少近距離接觸,因此人類不太可能將新冠病毒傳播給此前未接觸過該病毒的蝙蝠種群。研究人員對(duì)在美國(guó)東北部抓獲的321只蝙蝠進(jìn)行了檢測(cè),目前尚未檢出新冠病毒RNA。不過科學(xué)家指出,隨著疫情好轉(zhuǎn)、旅游人數(shù)增加,這種風(fēng)險(xiǎn)可能會(huì)有所增加。
棘手的寵物
隨著疫情在2020年不斷惡化,研究人員開始將注意力轉(zhuǎn)向其它在基因上與人類關(guān)系更近的動(dòng)物、人類生活中密切接觸的動(dòng)物、或其它病毒爆發(fā)的已知源頭動(dòng)物??茖W(xué)家通過實(shí)驗(yàn)排除了不少潛在宿主,比如田鼠、浣熊等等,以及奶牛、雞、鴨等重要家畜,這些動(dòng)物對(duì)新冠病毒感染似乎都有抵抗力。
一只貓正在德州農(nóng)工大學(xué)開展的研究中接受拭子采樣一只貓正在德州農(nóng)工大學(xué)開展的研究中接受拭子采樣
但實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn),許多動(dòng)物都可以攜帶并傳播該病毒,如雪貂、貓、貉、白尾鹿、以及幾種靈長(zhǎng)類動(dòng)物。假如受到感染的動(dòng)物屬于群居性動(dòng)物、或與人類一同生活,就會(huì)造成比獨(dú)居性動(dòng)物更大的風(fēng)險(xiǎn)。
不過,即使當(dāng)這些動(dòng)物與人類近距離接觸時(shí),發(fā)生自然傳染的難度也是很高的。例如,研究人員曾對(duì)29只飼主感染了新冠病毒的寵物雪貂進(jìn)行了檢測(cè)。這些飼主在家隔離時(shí),都曾與自己的雪貂同榻而眠,但沒有一只雪貂檢測(cè)出了病毒RNA陽(yáng)性、也沒有對(duì)該病毒感染產(chǎn)生任何抗體。
隨著相關(guān)研究不斷增加,動(dòng)物帶來的真正風(fēng)險(xiǎn)也開始顯現(xiàn)出來。研究人員目前對(duì)貓?jiān)絹碓礁信d趣,因?yàn)樗鼈兛偸菚r(shí)而“家養(yǎng)”、時(shí)而“散養(yǎng)”。不過,貓究竟在新冠病毒的傳播中扮演了怎樣的角色,還需展開進(jìn)一步探討。
在實(shí)驗(yàn)室條件下,貓很容易感染新冠病毒,并且對(duì)其它貓也具有傳染性。但它們并不會(huì)病得很重,這意味著貓?jiān)诟腥竞蟛灰妆话l(fā)現(xiàn)。
不過,貓?jiān)诟腥拘鹿诓《竞蠛芸毂銜?huì)康復(fù),說明它們的傳染性不會(huì)維持太長(zhǎng)時(shí)間,即使從長(zhǎng)期來看,貓也不會(huì)對(duì)人類健康帶來任何風(fēng)險(xiǎn)。
有幾項(xiàng)調(diào)查顯示,貓的感染率很低,并且目前暫無貓?jiān)谧匀粭l件下將病毒傳播給人類的報(bào)道。在去年四月至九月間,在德國(guó)隨機(jī)抽取了920份貓的血液樣本,其中只有6份樣本中存在新冠病毒抗體,比例約為0.7%,這與當(dāng)?shù)厝祟惛腥韭瘦^低的情況是一致的。而在意大利北部一處遭受重創(chuàng)的疫區(qū),在191只受檢家貓中,擁有新冠病毒抗體的比例則約為6%。
我們沒必要對(duì)此驚慌失措、對(duì)貓產(chǎn)生恐懼心理,但不能排除它們作為一種潛在、偶發(fā)傳染源的可能性。
水貂之禍
盡管做了大量的實(shí)驗(yàn)室研究和野外考察,水貂養(yǎng)殖場(chǎng)發(fā)生的事情還是打得科學(xué)家措手不及。
一只看似健康的美國(guó)水貂成為了第一只感染新冠病毒的野生動(dòng)物一只看似健康的美國(guó)水貂成為了第一只感染新冠病毒的野生動(dòng)物
去年四月,荷蘭有兩座水貂養(yǎng)殖場(chǎng)的水貂死亡率突然激增。這一現(xiàn)象(再加上強(qiáng)有力的監(jiān)控系統(tǒng))為研究人員敲響了警鐘。截至2020年底,新冠疫情已經(jīng)波及了荷蘭境內(nèi)的70座養(yǎng)殖場(chǎng),此外還有丹麥、希臘、加拿大和美國(guó)等十余座國(guó)家的養(yǎng)殖場(chǎng)。
這些動(dòng)物本就有感染風(fēng)險(xiǎn),還大量聚集在一處,并且會(huì)頻繁、密切地接觸已感染病毒的飼養(yǎng)員。例如在丹麥的一座養(yǎng)殖場(chǎng)中,約97%的受檢水貂體內(nèi)都有新冠病毒抗體;而在短短8天前,這一比例還僅為6%。
病毒在受感染宿主體內(nèi)復(fù)制時(shí),會(huì)發(fā)生輕微變異,從而在基因組中留下可以透露傳播軌跡的線索。通過對(duì)病毒基因組進(jìn)行測(cè)序、以及追蹤受感染人類與動(dòng)物之間的互動(dòng)史,荷蘭研究人員于2020年中證實(shí),兩名飼養(yǎng)員的確是從水貂身上感染了新冠病毒,這是首個(gè)證明動(dòng)物可以將病毒傳給人類的證據(jù),目前已有至少60人疑似被水貂傳染了新冠病毒。
有些研究人員擔(dān)心,隨著感染的水貂越來越多,基因突變也會(huì)逐漸累積,最后可能會(huì)增加該病毒對(duì)人類的傳染性和致死性,或者可能使現(xiàn)有的療法或疫苗失效。去年十一月,丹麥研究人員從水貂體內(nèi)分離出了幾種變種。初期細(xì)胞實(shí)驗(yàn)顯示,從新冠肺炎康復(fù)者體內(nèi)提取的抗體對(duì)其中一種變種完全無效。不過,研究人員只在12個(gè)人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了這種變種,并且自去年九月中旬以來,便再未在人類體內(nèi)發(fā)現(xiàn)過,說明這些感染者并未將該變種傳播開來。
就在幾周之后的10月1日,美國(guó)農(nóng)業(yè)部的研究人員在猶他州抓到了那只檢測(cè)結(jié)果為陽(yáng)性的野生水貂。
考慮到荷蘭養(yǎng)殖場(chǎng)中傳染程度之嚴(yán)重,以及水貂有時(shí)會(huì)逃出農(nóng)場(chǎng)、到野生環(huán)境中生存,野生水貂查出陽(yáng)性這件事并不意外。在美國(guó)和荷蘭,已有十余只在野生環(huán)境中抓獲的水貂檢出了新冠病毒RNA陽(yáng)性、或體內(nèi)存在抗體。這些水貂雖在野外被抓獲,但可能是從正在爆發(fā)疫情的養(yǎng)殖場(chǎng)中逃脫出來的。
目前,在猶他州抓獲的這只水貂仍是唯一檢出陽(yáng)性的野生動(dòng)物。不過,有幾支國(guó)家和地區(qū)研究小組還在繼續(xù)對(duì)水貂養(yǎng)殖場(chǎng)附近的野生動(dòng)物展開調(diào)查,尋找病毒感染的證據(jù)。
部分國(guó)家為了阻止病毒在水貂中蔓延,采取了一些大刀闊斧的措施。作為全球最大的水貂皮生產(chǎn)國(guó),荷蘭幾乎將國(guó)內(nèi)所有水貂宰殺一空,總數(shù)將近2000萬只。其它國(guó)家則在考慮給本國(guó)的水貂注射疫苗。疫情正在加速水貂養(yǎng)殖業(yè)末日的到來。
水貂感染新冠病毒,使研究人員在疫情早期的擔(dān)憂成為了現(xiàn)實(shí):病毒可能會(huì)以一種難以預(yù)測(cè)和控制的方式藏身于動(dòng)物界中,然后重新傳播給人類。不過目前還不清楚新冠病毒在野生動(dòng)物中傳播的效率如何。水貂在野外比較喜歡離群索居,這也許對(duì)我們有利。
全球的監(jiān)控舉措也正在變得越來越統(tǒng)一化。世界動(dòng)物衛(wèi)生組織、世衛(wèi)組織、以及美國(guó)疾控中心都發(fā)布了針對(duì)動(dòng)物研究的指導(dǎo)意見。這幾家組織均不建議開展大范圍檢測(cè),不過世衛(wèi)組織提倡在受感染的皮毛動(dòng)物養(yǎng)殖場(chǎng)附近開展檢測(cè)。世界動(dòng)物衛(wèi)生組織則每月都會(huì)與該領(lǐng)域的研究人員會(huì)面,討論針對(duì)疫情與動(dòng)物的最新研究。
這些會(huì)議如今又加入了針對(duì)在人類中傳播的新型病毒變種的討論,新冠病毒在人類社會(huì)中發(fā)生任何變化,都可能改變?cè)摬《緦?duì)動(dòng)物的影響。
科學(xué)家尚未對(duì)在英國(guó)、南非和巴西發(fā)現(xiàn)的變種病毒感染動(dòng)物的能力展開測(cè)試。但所有新變種中都包含一種可以提高實(shí)驗(yàn)室小鼠感染率的基因突變。格里西斯指出,隨著這些變種病毒在全球流傳,家鼠可能會(huì)從人類身上感染病毒、再對(duì)下水道等環(huán)境造成污染。
還有研究人員正在對(duì)從受感染動(dòng)物體內(nèi)分離的病毒開展基因測(cè)序,對(duì)關(guān)鍵突變進(jìn)行監(jiān)控。
放眼全球,當(dāng)前形勢(shì)可謂風(fēng)險(xiǎn)重重,像水貂這樣的“驚喜”也許還會(huì)再出現(xiàn)。(葉子)