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病毒是如何從動物傳染到人類的?

到今天,全國已有30個省市自治區宣布啟動重大突發公共衛生事件一級響應,新冠狀病毒讓全世界為之關注。正如SARS,埃博拉等,研究者認為,新冠狀病毒亦是來源於野生動物。那麽,這期間的感染過程是什麽樣的呢?

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在馬裡蘭州2017年的郡博覽會上,獲獎的豬看起來狀態並不好。農民報告說,這些發燒的豬眼睛紅腫、鼻涕直流。

雖然展會官員擔心這些豬,但馬裡蘭州衛生部門則對一組生病的參會者很重視。有些人摸過這些豬,而有些人僅從它們的圈旁路過

但很快,這些參與者中40人將被診斷患豬流感。

生病動物通常不會感染人類,但是當它們傳染時,這些跨物種感染,也叫病毒宿主轉移,可能產生致命的流行病。那麽一個物種的病原體如何感染另一個物種的?什麽使宿主轉移如此危險呢?

病毒是一種感染幾乎所有生命形式的有機寄生物。為了生存和繁殖,它們必須經歷三個階段:與易感宿主接觸、感染和複製、以及傳遞給其他人

舉個例子,我們來看看人類流感。

首先,流感病毒遇到了新的宿主,並進入他們的呼吸道。進入並不困難,但要在這個新的身體中生存,在病毒被免疫反應捕獲並消滅前,它必須成功感染宿主。

要完成這項任務,病毒進化出與宿主物種的特定互動。人流感病毒覆蓋著蛋白質,這種蛋白質可以與人類呼吸細胞上的匹配受體結合。一旦進入細胞,病毒就會採用其他適應措施來劫持宿主細胞的分裂機制,並複製自己的基因物質。

現在病毒只需壓製或躲避宿主的免疫系統,一直繁殖到足夠多的水準來感染更多的細胞。此時,流感可通過任何傳染性體液傳播,並傳遞給其下一個受害者

然而,簡單一個噴嚏還會使病毒與寵物、植物甚至你的午餐接觸。病毒不斷遇到新物種並試圖感染它們,這通常會以失敗告終。多數情況下,兩個宿主間的遺傳基因差異太大,對於已經適應感染人類的病毒,萵苣細胞則是外來的、且不適宜生存的環境。但環境中傳播的病毒數量驚人,極有可能遇到新的宿主。

而且,因為病毒以數百萬級迅速繁殖,他們可以快速發生隨機突變。大多數突變都沒有效果,甚至證明是有害的;但一小部分變異可使病原體更容易感染新物種,獲得這種破壞性基因的幾率會隨著時間的推移而增加,或者新物種與病毒的常見宿主相似。

對於適應一種哺乳動物的病毒,感染人類可能只需一些幸運的突變。一種適應離我們最近的遺傳近親黑猩猩的病毒,幾乎不需要任何改變。

一個宿主成功轉移所需要的不僅僅是時間和基因相似性,有些病毒可以輕易感染新宿主細胞,但是無法逃避免疫反應。其他病毒可能較難傳染到新宿主。比如,它們可能使宿主的血液具傳染性,而非唾液具有傳染性。

但是,一旦宿主轉移到傳播階段,病毒變得更加危險。現在病原體可在兩個宿主中孕育,其變異為成功病毒的概率提高兩倍,且每個新的宿主都會增加全面流行病的可能性。

病毒學家一直在尋找可能令流感類病毒更易產生宿主轉移的突變。然而,預測下一個潛在的流行病是一項重大挑戰。

病毒種類繁多,我們才剛剛開始研究。研究人員正在不知疲倦地研究這些病原體生物學,並通過監測人群來快速識別新的爆發,他們可以開發疫苗和控制措施來阻止這些致命的疾病。

視頻鏈接:

https://ed.ted.com/lessons/how-do-viruses-jump-from-animals-to-humans-ben-longdon

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