陈国民
跨物种传播是人流感的非常态来源
2013-4-23 18:30
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标签:流感, 跨物种, 异种病毒

病毒一般不消灭其长期宿主,因为宿主是它赖以生存的环境,如果宿主消亡,病毒也就无以存在。自然界所有物种都有相应共生的病毒,作为自然界最庞大的基础物种,随着生命世界的发生、发展与进化,病毒已经占领或融入了所有的物种,不但相安无事并成利益相关者。为自身发展,病毒还具有跨物种传播演化的规律,当一种病毒因变异入侵一种新的物种后,可能与新宿主不相容而发生冲突,表现出强大的细胞毒力,然而群体形式准种)存在的病毒之间有毒力差异,毒力大的病毒株(如造成宿主死亡)难以持久存在,而相对无害的病毒株可与宿主共同得到延续。随着传代,病毒与新的宿主有一个从不相容至相容的渐变过程,因此病毒有“传代减毒”的自然特征,免疫预防用的病毒减毒活疫苗就是以传代的方法生产的。在自然状况中,病毒对每一个宿主的感染过程中都得到一次主动适应与被选择的减毒机会。

以乳头瘤病毒为例,此类病毒宿主范围广,我们可以从人、牛、兔、狗、马、羊、鼠、猪、猩猩等许多物种和其不同的组织上皮细胞发现乳头瘤病毒,虽然这些病毒组织特异性强,相互之间序列各有差异,有各自其长期宿主,但有共同的功能性结构和相似的生存规律,都是长度为7200-8000碱基的双链DNA,基因控制区与蛋白编码区分布与结构也其本一致,表明各物种的乳头瘤病毒同源,是由同一种病毒经过不断扩大寄生物种演化而来,也表明其历史悠久才得以扩展至如此广泛和多样化的长期宿主。

流感病毒同理,禽、猪、牛、狗、马、羊、鼠、猩猩等都有各自的流感病毒,在各自的长期宿主中演绎着与人流感病毒相似的运动规律,也表明其历史的悠久但跨物种传播并演化并不是件容易的事,因异种传播病毒与新物种细胞缺乏相容性而表现出细胞毒性,不能共存,中间需要一段漫长的演化磨合过程。病毒学研究证明感染人类的大多数病毒源自于动物,但这并不能说流行中的病毒性疾病的传染源来自动物;从动物的寄生病毒发展为人类的寄生病毒而流行有一个漫长的演化过程。病毒流行病学家Nathan D Wolfe (Origins of major human infection diseases, Nature Vol 447 p 279-283 May 17 2007) 很清晰地分析了这个演化途径:第一阶段,病毒只能在动物间传播;第二阶段,病毒可以由动物传播给人类,因毒力很强,人类不能携带而在人群间传播,只能异种传播人类呈散发状态,如禽流感病毒,狂犬病毒,汗坦病毒等;等发展到第四、五阶段,病原体逐渐适应人体内环境,与人体细胞相容而无细胞毒性时,此时已经演化为人类的病毒,并能在人群间流行。反之,如这株病毒要回复感染最初来源的物种,则又要经历这么一次演化过程。如上述乳头瘤病毒的宿主范围很广,但不同物种的乳头瘤病毒有各自的特征与其长期宿主,病毒的对细胞和宿主的依赖十分严格,完成跨物种演化的病毒株也失去了感染原物种的能力,所以鲜有同一病毒株在两个物种中同时流行的现象。人流感流行时并不伴随与人类关系密切的狗猫等流感流行,鸡瘟与猪瘟爆发时并不导致人流感流行。至今尚无确切的报告阐明流感病毒在人与其它物种中同时流行的。病毒在跨物种传播演化过程中每个阶段,病毒都可能各种内外因素失去生存优势而中断演化,因此病毒的跨物种转化并不是经常发生的,是个概率性的渐变过程。

人类与鸡、狗、猪、猫、牛、马常相处,这些物种的流感病毒可以传播给人类,但不易感染成功,偶尔发生也是散发,不会人际传播而流行;但也通过上述演变过程逐步发展为人流感病毒在人群中流行,此时虽然带有鸡、狗、猫、猪、牛、马流感病毒核酸序列的标记,但已成为以人为长期宿主在人际流行的流感病毒了,流感病毒历史悠久,作为人类整体各种来源的流感病毒“版本”都可残留!只要某个人身上的某个“版本”病毒因变异突破原有的免疫压力就会引发新流感流行,并不在乎其是那一年的“版本”,万一这个版本中某段基因序列与禽流感病毒相似,只能推测历史上这个流感病毒“版本”是从禽流感病毒演化过来,并不能确定是从禽类传染而来的,物种内外来源不同的病毒流行规律是完全不同的,不能把历史当现实。

鸟类也有完善的免疫系统,因此禽流感病毒平时也是在禽类免疫系统的压力下残留,并不随时向体外排泄病毒,只有在禽流感流行时才可能排放病毒,并有可能传播接触的人群。因此即使在鸟类体内发现H7N9流感病毒,也不能确认禽流感在流行,家禽与候鸟基本是群居的,需要在大批禽类同时发现流感病毒,证实禽类瘟病流行,此时才需要大批扑杀鸟类或禽类,以阻止其再禽类间扩大流行,进而预防其向人类传播。

近代人类有H7流感病毒流行的记录,人群中可能残留有H7N9的人流感版本,在一些严重呼吸道炎症患者中发现H7N9流感病毒,并不能确诊疾病的原发因素就是H7N9,感染疾病严重的患者往往有微生物的混合感染,在没有H7N9流感病毒流行迹象时,尚不能确定这些个案是因H7N9流感病毒发病或致死的。在因免疫功能下降以致体内残留流感病毒复燃,那只是个案,并不代表流感流行。

既然跨物种传播是人流感的非常态来源,那就不需要用常态与常规来预防了。(2013.4.17陈国民)

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