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病毒搭车 精选

已有 8201 次阅读 2017-7-4 08:15 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 埃博拉, 艾滋病, 非典

这篇最新文章符合重磅标配:Nature文章+Nature新闻+经济学人科普。

病毒(virus)是生命世界里的吉普赛人,到处流浪。它们只能寄居在其它生物的活细胞里,就像搭车。病毒或者在车上,或者在等待搭车的路上。病毒只有在活细胞中才能繁殖,就像它们只有在车上才是开心的,活泼的;一旦下车,它们就只是病毒颗粒(virions),没有生命迹象,就像被断电的灯泡,生命变得晦暗。

病毒能寄居的物种很多:细菌,植物,动物包括人,就像它们可以搭乘的车有很多种。有些病毒只能搭一种车;而另一些病毒则能换乘,比如埃博拉能从非人灵长类向人类传播;还有些病毒换车后就不坐原来的车了,比如艾滋病毒起源于非人灵长类,但现在只在人际传播。

人是病毒很喜欢的车,因为人就像高铁甚至飞机,能带病毒到很远的地方。病毒喜欢湿(活细胞)和远方。所以很多病毒搭车穿越大半个地球去睡人。

有些病毒对寄居的细胞没有影响,但是有些病毒则会导致寄居的细胞死亡。就像很多搭车者安静得像开启了静音键,但另一些搭车者常常玩得很嗨,导致车祸,比如艾滋病毒,埃博拉,非典。

所以很多车,尤其是人,不喜欢恶意搭车者。

一旦被致命病毒感染,就像发生车祸,处理起来很麻烦。

人会对被病毒感染的人隔离,救治。就像把高速上出车祸的路面封锁,让大家绕行,然后把出事车辆拉走修好。修不好的也会妥善处理,不会影响其它车辆。

人还会扑杀携带病毒的动物,就像高铁轻轨为了自己畅通,把电动车,三蹦子统一整治,逐步下岗。

但最好的策略,还是不让车祸发生。

所以人采用很多办法防止致命病毒这个不速之客搭车。

人最厉害的办法就是疫苗。疫苗就像是车里面挂着的危险乘客的照片,一旦长得像致命病毒的背包客想搭车,就会被驱逐出去。

但疫苗有它的问题,就是只针对我们了解清楚的致命病毒。很多我们不知道的致命病毒可能正在潜滋暗长。想想看,虽然像天花这样的病毒可能在石器时代就伴随着我们,但是艾滋病,埃博拉,非典,寨卡都是最近才出现的。没有理由认为未来不再会有危险的病毒了。

这些危险病毒可能正在某个地方,某些动物体内,随时准备感染人类。它们可能把自己打扮成花枝招展的小姑凉,刚刚从拖拉机或者三蹦子上下来,婷婷玉立在蓝天白云下的川藏线边,挥舞着红裙,准备换乘到人。阅历再多的老司机也我见犹怜。

如何判断潜在的人畜共患病(zoonotic)?也就是如何判断危险的向人而来的搭车客?它们到底长成什么样子?又搭什么车而来?

最近的一篇Nature文章说的就是这件事[1]

问题1。科学家想回答的最主要问题是:危险搭车客长啥样?也就是人畜共患病的特征。

问题2。另一个重要问题是:哪个地方的哪辆车可能装着想换乘到人的危险搭车客?也就是哪些区域的哪些动物可能是下一个人畜共患病的来源。

问题3。一个基本的问题是:哪些因素能影响某种车里到底有多少想换乘到人的危险搭车客?也就是哪些因素能影响某一物种中人畜共患病毒的丰度。

这是按重要性对问题的排序。在回答这些问题时,顺序是反着的,只有回答了基本的,才为回答更重要问题做好准备。

为了回答这些问题,科学家总结了2805种哺乳动物-病毒之间的关系,包括15目共754种哺乳动物(占所有哺乳动物的14%),以及28科586种病毒(基本包括所有寄居哺乳动物中的病毒)。就像是把尽可能多的车和所有的搭车者信息搜罗齐全,看看能从这些信息中发现什么有用的线索。

对于问题3,科学家发现,和人类的亲缘关系是影响病毒由动物到人的最重要因素,可能因为亲缘关系决定了动物和人有类似的病毒受体,就像是两种车越类似,那么搭车客的座椅也越相似,更能吸引有座椅控的搭车客一样。

另外,城镇化增加病毒由动物到人的风险,就像是更好的交通让换乘更容易一样

科学家还发现,3种容纳最多病毒的动物分别是啮齿类,蝙蝠和非人灵长类。啮齿类中病毒依次是布亚病毒(Bunyaviruses),虫媒病毒(Flaviviruses),和沙粒病毒(Arenaviruses);蝙蝠上最多的是虫媒病毒,布亚病毒和棒状病毒(Rhabdoviruses);非人灵长类最多的是疱疹病毒(Herpesviruses)。如果排除其它分析因素的干扰,蝙蝠携带了最多的潜在病毒

对于问题2,科学家推测下一波病毒最有可能出现的地方:东南非的食肉动物和偶蹄目动物;中南美洲和部分亚洲区域的蝙蝠;中美洲,非洲和东南亚某些赤道地区的灵长类;北美,南美和中非部分地区的啮齿类。

对于问题1,科学家发现,那些能感染多种动物的病毒更倾向于从动物感染到人,就像能搭各种车的搭车客更可能搭到新的车。另外,能在细胞膜中复制的病毒更容易从动物感染到人,就像不计较座位的搭车客更容易搭到车一样。

有趣的是,蝙蝠,这个在中国传统文化中作为福气象征的生物,携带了最多的病毒:狂犬病,埃博拉,非典等。可能我们谐音错了,蝙蝠的蝠不是福气的福,而是潜伏的伏。

1.    Nature.2017 Jun 29;546(7660):646-650. doi: 10.1038/nature22975. Epub 2017 Jun 21. Hostand viral traits predict zoonotic spillover from mammals. OlivalKJ, HosseiniPR, Zambrana-TorrelioC, Ross N, BogichTL, Daszak P.

原文链接(多图):http://mp.weixin.qq.com/s/a-K-KUd_FJhbE4ZlHNo3Ng

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