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动物传播疾病离我们有多近

2020-12-14方陵生

科学24小时 2020年12期
关键词:宿主患病鸟类

方陵生

编者按:目前,全世界依然在抗击COVID-19这种人畜共患病。实际上,在20世纪,至少有6次新型病毒大爆发。据统计,60%的已知传染病和75%的新发传染病是人畜共患的。自21世纪以来,新发传染病以更高的频率出现在人群中。那么,这背后的原因是什么?人类又该如何应对?本期“锐·聚焦”栏目将关注的目光投向环境与疾病之间的关系。

动物传播疾病究竟离我们有多近?或许比你我想象的还要近。

野生动物和家养动物给人类带来了高达75%的传染病。这些人畜共患病包括人类历史上最可怕的疾病:鼠疫、1918年西班牙流感、艾滋病和埃博拉病毒病等。

不光是从2019年年底开始爆发并很快蔓延到世界各地的COVID-19,其他一些致命的或使人类日渐衰弱的人畜共患病也在世界各国出现。美国疾病控制和预防中心称,最具威胁性的疾病包括西尼罗河病毒病、沙门氏菌病、鼠疫、狂犬病和莱姆病。新加坡杜克国立大学医学院新兴传染病(EID)标志性研究项目名誉教授杜安·古布勒指出:“人口增长、经济发展、城市扩张和全球化趋势,正是这些因素推动了这些疾病的出现。”

狩猎导致疾病从动物传播到人类

人畜共患病起始于动物宿主,有些物种比其他物种更有可能成为宿主。啮齿动物、灵长类动物和蝙蝠携带着迄今已知3/4的人畜共患病病毒。这些疾病之所以会传染给人类,是因为动物宿主与人类的生活有所交叉。有些动物宿主就生活在人类社会中,其中多数是我们的食物来源。

狩猎可能是首次导致疾病从动物传播到人类的活动,今天的人类虽然再也不需要靠狩猎为生,但一些人以兴趣或赢利为目的而进行的狩猎行为,仍然是导致人畜共患病的风险因素。科学家认为,埃博拉病毒的爆发可能正是人类捕猎灵长类动物等动物宿主导致的恶果。

尽管感染的几率较低,但在北美一些地区,可能正是狩猎者从野猪身上感染了布鲁氏菌病,也有可能从水禽身上感染禽流感。最令人担忧的一种人畜共患病是在白尾鹿中传播的慢性消瘦病(CWD)。

对鹿类来说,CWD由一种叫做朊病毒的异常折叠细胞表面蛋白引起,是一种致命的神经退行性疾病。20世纪60年代末,这种疾病是美国科罗拉多州政府的一个研究机构首次在圈养的鹿身上观察到的,后由科罗拉多州立大学的研究生、CWD重要专家之一的贝丝·威廉姆斯对其进行了描述。

“我们不知道这种疾病之前是否就有,因为没有人注意到。”阿尔伯塔大学朊病毒和蛋白质折叠疾病中心副教授黛比·麦肯齐说道。猎人和野生动物管理者担心这种疾病会传播给其他野生动物,目前CWD已至少感染了美国24个州和加拿大2个省的野生鹿。

CWD是否会从鹿身上传染到人类身上目前尚不清楚,但牛身上类似的朊病毒,与在人类中引起的致命疾病——疯牛病有关。为避免通过猎鹿者将CWD传染给人类,控制郊区白鹿的数量是必要之举。

CWD传播的一个重要因素是鹿群数量的密度。美国威斯康星州鹿群的密度高得惊人,这是CWD传播速度如此之快,患病率如此之高的主要原因。在威斯康星州的一个县,已有超过一半的雄鹿被感染。

疾病的“新”传播途径

野生动物驯化和工厂化养殖使得许多动物与人类有了密切的联系,导致人兽共患传染病有了新的传播途径。

2009年的H1N1流感大流行起源于墨西哥的养猪场,在美国造成1.2万多人死亡。2014年和2015年,禽流感分别通过美国的家禽群和野生鸟类传播开来。尽管北美禽流感病毒株很少感染人类,但病毒一旦在人际间传播,造成的损失将是惨痛的。

此外,家禽也携带有西尼罗河病毒。这种病毒被带到北美洲后,以闪电般的速度通过成群候鸟的迁徙活动在整个北美洲传播开来。1937年,西尼罗河病毒首次在非洲被分离出来时,人们并不认为它对人类和鸟类会造成什么影响。20世纪90年代中期,该病毒由于基因变化,发生变异并开始传播。

当时,西尼罗河病毒在地中海地区引发了疫情,波及以色列国内的鹅群和人群。很快,在美国纽约皇后区出现了一个几乎完全相同的以色列病毒株拷贝。令流行病学家疑惑的是,它是如何到达那里的?据推测,病毒可能是以蚊子或运输途中的鸟类、迁徙的野鸟或受感染的人类为载体穿越大西洋的。

流行病学家通过对死鸟的解剖检查,追踪到了西尼罗河病毒蔓延传播的整个路径。2000年,该病毒沿东海岸传播开来。2001年,该病毒入侵美国中西部和南部。2002年,该病毒越过大平原,直达西海岸。那时,候鸟携带着病毒,在迁徙季节沿着主要的飞行路线向南飞或向北飞。偶然的向西偏移飞行让候鸟进入了一条新的飞行路线,将疾病传播到了新的地区。综上所述,候鸟们的飞行路线完全符合病毒在全美的传播方式。

目前,西尼罗河病毒在北美300多种鸟类中都有发现,已成为美国各州蚊媒传播的主要疾病元凶。大多数被感染该病毒的人并没有任何症状,但其中有不到1%的人会患上严重的,甚至有时是致命的疾病。

此外,环境因素还会对病毒的传播产生影响。暖冬有利于蚊子的健康生长,而家禽、野生鸟类和人类的密度则有助于病毒的传播。由于这种病毒可以感染数百种鸟类和数十种非鸟类物种(从山羊到短吻鳄),很难想象人类如何从其众多的宿主中根除病原体。所有因素都会对病毒的传播产生影响,不同的病毒其生物学特性也不同。

人与动物杂居为病原体传播创造最佳环境

最近,《纽约时报》的一篇文章称,人畜共患病可能会因土地变化而爆发,如森林砍伐和城市扩张,破坏了栖息地和自然生态系统。但现在的情况可能更加微妙,莱姆病就是其中的一个例子。

该病以美国康涅狄格州莱姆市命名。20世纪70年代,莱姆病在那里首次爆发后被描述。如今,每年报告的这种由黑脚蜱传播的疾病病例已超过3万例,发病率可能还要高出10倍。它是由黑腿蜱携带的一种细菌——伯氏疏螺旋体引起的,在各种哺乳动物和鸟类宿主,特别是白足鼠和白尾鹿之间传播。被受感染的蜱虫叮咬的人,可能会出现明显的牛眼疹、发烧、头痛、易疲劳,以及神经和心脏损伤等症状。

尽管莱姆病出现的时间不长,但其历史相当悠久,在2万多年前最近一次冰河期高峰之前就已经存在了。曾有研究对1984年至2013年期间,不同地点的布氏杆菌样本基因组突变进行了检测。样本的多样性表明:自20世纪70年代初以来,这种细菌的大量出现并不是由于细菌的引入或某种突变造成的,而是因为生态环境变化所致。

近几十年来,森林里的鹿群数量反弹。在植被日益茂盛的城市边缘、郊区和小城镇,形成了一个不允许狩猎的错落有致的人类与动物杂居的栖息地,在那里白尾鹿、老鼠和蜱虫都大量繁殖起来。人类与动物杂居的郊区环境,为蜱虫传播病原体创造了最佳环境。

莱姆病的传播表明,虽然人畜共患病并不是一个现代才存在的问题,但现代文明却为触发疾病爆发并加剧其影响创造了条件。从野生动物或家畜身上将疾病传染给人类这类事件的潜在可能性一直都存在,但现在的问题是,人畜共患病的传播强度已发生了变化。

现在美国家养鸡的数量已超过230亿只,超过了所有其他鸟类。在美国和其他地方都实行了大规模圈养家禽的养殖方法。同时,人类的一些做法还让郊区和半野生地区对野生动物更具吸引力。贸易和旅行的便捷,还使得包括人类、野生动物和病毒在内的一切以前所未有的速度和范围在世界各地流动起来。相较以往最大的变化是,我们正以一种前所未有的方式走向一个开放的世界,一个人类与动物密切交融的界面,还有一个向企业化迈进的养殖业。这些因素叠加起来产生的影响是巨大的。

下一场流行病,无论是现有疾病的演变和爆发,还是全新病毒的出现,都不只是发生在遥远的国度,它们离我们是如此之近。每个城市都有機场,大大增加了病毒登上飞机旅行,并在世界各地迅速传播开来的可能性。

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