【病毒】蝙蝠体内又现多种新的冠状病毒 是谁打翻了“潘多拉的魔盒”?( 二 )
早在2月18日 , 耶鲁大学流行病学专家内森·古鲁巴夫(Nathan Grubaugh)就曾在《自然》杂志子刊《自然·微生物学》上发表评论文章 , 指出病毒突变符合正常流行病学规律 , 不应引起恐慌 。
而从科研的角度来说 , “突变”更像是一个中性词 , 有好的一面 , 也有坏的一面 。 从病毒的毒力来看 , 变异后一般有两种趋势:
一类是毒力更强 , 潜伏期短、症状严重、致死率更高 , 但由于高度致死性毒株能迅速杀死宿主 , 反而无法像致死性较低的毒株那样有利于传播 , 也更容易为现代医学措施控制——比如致死率高达90%的埃博拉病毒扎伊尔亚型;
另一类则越来越弱 , 甚至出现无症状人群 , 但这也意味着病毒可以悄无声息、天长地久地与人类共存 , 等待下一次突变和爆发——比如20世纪人类的噩梦“1918年西班牙大流感” , 18个月间即感染全球5亿多人、夺去几千万人生命 , 然而 , 在并无特殊医疗干预的情况下 , 突然销声匿迹 。
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▲西班牙大流感期间收治患者的医院 。 图据BBC
是来一场刀光剑影的大会战 , 还是做好打持久战的准备 , 人类与病毒的博弈 , 从来都是此消彼长 , “道高一尺魔高一丈” 。
在武汉大学医学病毒研究所所长杨占秋看来 , 此次新冠病毒的“快速突变” , 受影响最大的是疫苗研发 , “病毒亚型不断出现后 , 需要针对性研发相应的多种疫苗 。 当然理论上也可能存在一种疫苗能同时对三个亚型的病毒都起作用 , 但这种疫苗的研发难度就增加了 。 ”
>>>比起跟宿主共同进化 , 病毒更愿意“另觅新枝”
病毒的“毒”生追求在于释放尽可能多的遗传物质 , 因此迫切需要劫持宿主的细胞资源 , 以便一遍又一遍地自我复制 。 如果没有宿主 , 病毒便与“致病”、“毒力”毫无关系 。
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▲新冠病毒结构示意图 。 图据腾讯医典
由于这种依赖性 , 某些病毒在整个进化过程中始终与宿主保持同步 , 每当宿主分化出新物种时 , 它们都会进行突变以与之匹配 , 这一过程被称为共同进化 。 例如 , 人类和黑猩猩都会感染乙型肝炎 , 但两者的乙肝病毒版本又略有不同 , 科学家们普遍认为 , 它们可能是由400万年前的同一病毒分别变异而来 。
另一种路径是跨物种传播 , 也就是病毒“跳”入一个与原宿主毫无关系的物种中 。 而这种进化方式往往与一些严重的新兴疾病有关 , 比如禽流感、艾滋病、埃博拉和非典 。 鉴于此 , 若跨物种传播“罕有发生” , 的确值得全人类额手相庆 。
然而最近 , 一项发表于国际著名病原学期刊《公共科学图书馆·病原体》(PLOS Pathogens)的研究表明:跨物种传播比人类意识到得更为频繁 , 甚至于 , 它才是推动病毒进化的真正“黑手” 。
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▲病毒的两种进化路径示意图 。 汉化自Quanta
悉尼大学病毒与进化生物学家爱德华·霍尔莫斯(Edward Holmes)及其研究小组运用病毒遗传数据 , 重现了19个病毒家族的进化史 , 并与其宿主系统发育树进行横向对比——
如果病毒基本上与其宿主偕同进化 , 那么两者的系统发育树会比较相似 , 即病毒“初号机”感染的是该宿主的祖先 。 但是 , 如果病毒在不同物种间“跳跃” , 那么系统发育树将有所差别 , 且“跳跃”越频繁 , 差异性越大 。 而研究结果表明 , 在19个病毒家族中 , 跨物种传播相当普遍 , 且频率“高得惊人” 。
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▲以腺病毒家族为例 , 跨物种传播几率远大于与宿主偕同进化 。 研究表明 , 此类现象在19个病毒家族中都普遍存在 。 汉化自Quanta
当然 , 病毒跳入一个新物种并成功感染 , 也需要不少“运气” 。 毕竟 , 如果病毒无法利用宿主的遗传物质并复制自己 , 那就再也没有然后了 。 一种病毒很可能要经过数十年的反复尝试 , 不断积累适当的突变 , 才能建立起有效的复制和传播路径 。
而这也就解释了 , 为何此前的研究鲜少发现跨物种传播在病毒进化中占据如此重要的地位 。 “20年左右的时间 , 你可能不会发现跨物种跳跃 , 但将时间轴拉至100万年 , 你肯定会有所发现 。 ”霍尔莫斯说 。
>>>人类的“疯狂” , 成为病毒跨物种传播的温床
众所周知 , 蝙蝠受到许多病毒的“青睐” , 一个重要原因是“它们多得吓人” , 而在数量极多的情况下 , 互相传播病毒就是很容易的事 。 “一个简单的生态规律是 , 宿主数量越大 , 所能携带的致命病毒越多 , 病毒发现易感宿主的几率也就更高 。 ”霍尔莫斯解释道 。
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