新浪科技訊 北京時間5月15日消息,據(jù)國外媒體報道,雖然關注影響人類的疾病是可以理解的,但研究分析人類疾病如何影響動物也是至關重要的。部分科學家猜測,新冠奧密克戎病毒變體可能并非源于人類患者,而是來自城市環(huán)境中的老鼠,它們通過接觸帶有新冠病毒的污水感染新冠病毒,該病毒可能在老鼠體內(nèi)發(fā)生變異,隨后老鼠在人類生活環(huán)境再將病毒傳播給人類……
當科學家考慮到微生物在動物物種之間轉移的問題,我們通常關注的是“溢出現(xiàn)象”——即病原體從動物轉移到人類。但病原體的傳播不是“單行道”,人類似乎已將新冠病毒引入野鹿、水貂、圈養(yǎng)大猩猩、寵物狗和貓等其他物種,這種從人類到動物的疾病傳播轉移通俗地稱為“回溢現(xiàn)象”,這種感染可能會對野生物種和人類造成重大影響。
人類將什么疾病傳播給動物?
病毒可能是“回溢現(xiàn)象”的最佳研究實例,例如:2009年H1N1病毒引起的豬流感事件中,豬和雪貂等不同物種被人類傳染,當時H1N1病毒在農(nóng)村集市(流感在物種之間傳播的常見場所)上早期傳播給豬,同時雪貂飼養(yǎng)者發(fā)現(xiàn)雪貂感染該病毒。城市野生動物也受到了影響,加拿大溫哥華市城市公園內(nèi)發(fā)現(xiàn)攜帶H1N1病毒的臭鼬。據(jù)悉,1918年流感大流行時期,人類可能將流感病毒傳播給豬,那次流感爆發(fā)也是由于H1N1病毒傳播所致,此后該病毒在全球豬群中不斷進化發(fā)展。
細菌是否存在回溢現(xiàn)象?
由于種種原因,細菌回溢現(xiàn)象可能比病毒回溢現(xiàn)象更常見,細菌可以在更廣泛物種范圍內(nèi)復制,因為它們通常不像病毒那樣需要宿主細胞上的物種特異性受體,同時,細菌可能更擅長在各種動物粘膜、皮膚或者腸道上復制,這將促進物種之間出現(xiàn)回溢現(xiàn)象。
但由于細菌可能比病毒更容易植入宿主體,這意味著它們能在宿主體上更好地復制,但不一定會導致疾病——細菌傳播事件也更容易被忽略。
之前多項研究證實結核分支桿菌(導致肺結核的細菌)已回溢到動物種群,古代時期就有大象患肺結核病的案例,這種細菌可能在大象和人類之間反復傳播。
此外,還有二次回溢案例,麻風病可能最初是從人類傳播到犰狳,之后人類通過獵殺食用犰狳再度感染麻風病。
回溢現(xiàn)象對人類健康產(chǎn)生怎樣影響?
當傳染性微生物在不同種群中不斷復制時,它們的進化軌跡可能會因物種差異而不同,從而產(chǎn)生新變體,如果重新引入人體,人體免疫系統(tǒng)可能無法防御這些微生物變體。
以金黃葡萄球菌為例,該細菌可導致多種疾病,例如:輕微皮膚感染、肺炎、耐藥葡萄球菌感染等,金黃葡萄球菌的寄主體范圍較廣泛,包括:海豚、北美野山羊等哺乳動物,以及一些鳥類和魚類,與犰狳一樣,多項研究使用基因組測序重建物種從人類到動物再到人類的跳躍,但對于金黃葡萄球菌而言,有一個不幸的轉折——該微生物一直在持續(xù)進化,并在動物體內(nèi)獲得抗生素耐藥性,當疾病通過二次回溢再次傳播給人類時,這種疾病就更難治療。
同樣地,人體大腸桿菌可能遵循類似的二次回溢循環(huán)傳播,在寵物和主人之間雙向傳播。在一項歐洲寵物家庭的研究中,研究人員對家庭飼養(yǎng)患有尿道感染、傷口感染和腹瀉的寵物進行分析,發(fā)現(xiàn)它們體內(nèi)存在一種叫做“O25:H4-ST131”的耐藥菌株,該菌株也存在于人類患者。
此外,我們可能已發(fā)現(xiàn)新冠病毒的二次回溢現(xiàn)象,雖然許多科學家認為,2021年底出現(xiàn)的奧密克戎病毒變體可能源自一位慢性感染、免疫力較低的患者,但此前在嚙齒動物適應的冠狀病毒譜系中發(fā)現(xiàn)了幾個奧密克戎病毒變體,有可能是源自嚙齒動物,例如:城市環(huán)境中的老鼠,通過接觸帶有病毒的污水感染人類新冠病毒,使新冠病毒進化成奧密克戎變體,并在人類生活環(huán)境傳播給人類。
對動物健康有影響嗎?
回溢現(xiàn)象也會傷害生命力脆弱的野生動物種群,近期發(fā)表的一篇研究報告指出一種假設——遭受病毒回溢的動物不是較好的傳播者,而是一個可能造成大量死亡的“死角宿主”。對這些受影響的物種而言,病毒回溢現(xiàn)象對于這些種群可能是災難性的,甚至可能使它們面臨滅絕風險。
由于科學家早已開始監(jiān)測非洲中部極度瀕危的山地大猩猩,他們曾于2009年發(fā)現(xiàn)了人類偏肺病毒(HMPV)回溢現(xiàn)象,HMPV是一種呼吸道病原體,會導致人類出現(xiàn)流感狀感染,研究人員在盧旺達野生動物保護公園的一群山地大猩猩身體上發(fā)現(xiàn)HMPV感染癥狀,最終在一只死亡山地大猩猩組織樣本中檢測到HMPV病毒。雖然尚不清楚這些山地大猩猩是如何被感染的,但是尸體中的HMPV毒株與南非感染患者的組織樣本匹配,而且山地大猩猩感染該病毒死亡事件在公園中很常見。此外,2008年,科特迪瓦共和國死于呼吸道疾病感染的黑猩猩體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了人類偏肺病毒(HMPV)和人類呼吸道合胞病毒(HRSV)。
之后研究人員對非洲類人猿種群的病毒回溢現(xiàn)象進行了詳細調(diào)查,他們發(fā)現(xiàn)外來病毒感染會對類人猿種群帶來毀滅性影響。科學家建議附近游客與類人猿保持一定距離,并且佩戴口罩,接種疫苗確保對一些疾病免疫,然而我們不知道即使這樣做是否能保護類人猿種群。
其他病原體也會導致回溢現(xiàn)象嗎?
寄生蟲和真菌也能從人體傳播至動物,但由于這些病原體通常沒有細菌和病毒那么致命,它們對人類構成的影響通常被忽略,因此記錄在冊的微生物回溢現(xiàn)象較少。
寄生蟲回溢現(xiàn)象尤其難以追蹤,寄生蟲具有復雜的生命周期,從而降低了跨物種傳播的可能性,而且許多寄生蟲在生存環(huán)境中較穩(wěn)定,所以人類是否是感染源并不清晰。但是基于間接證據(jù),一些回溢現(xiàn)象表明,人類很可能將十二指腸鞭毛蟲(一種導致腹瀉和痙攣的胃腸道寄生蟲)傳播給烏干達西部的紅疣猴,研究人員在居民村莊附近的紅疣猴體內(nèi)發(fā)現(xiàn)與人類患者體內(nèi)相似的十二指腸鞭毛蟲。
白色念珠菌等真菌可導致人體出現(xiàn)多種癥狀,例如:陰道、尿道、皮膚和口腔感染,一項研究表明,雖然人類病原體在野生動物體內(nèi)非常罕見,但它們確實存在于野生動物體內(nèi),人與野生動物之間的傳播方式可通過“人類生存副產(chǎn)品”污染環(huán)境形成,例如:尿布和剩飯,此外,研究人員在寵物體內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了人類拾的真菌株。
我們?nèi)绾巫R別回溢現(xiàn)象?
發(fā)現(xiàn)回溢現(xiàn)象是一個金錢和運氣的問題,通常只有在常規(guī)監(jiān)測中發(fā)現(xiàn),例如:當科學家密切觀察新病原體或者引入病原體導致聚集感染艾滋病毒、SARS病毒、新冠病毒、埃博拉病毒和其他病毒時,才會觀察到病毒向人群溢出。我們很少在動物種群中尋找人類病原體,所以很容易忽略回溢現(xiàn)象。
當我們發(fā)現(xiàn)回溢現(xiàn)象時,通常發(fā)生在我們密切監(jiān)控的動物身體上,例如:寵物、牲畜、圈養(yǎng)動物等,偶爾也會密切觀察瀕危物種,一般情況下,研究人員會選擇與人類接觸最頻繁的動物,它們最有可能被人類攜帶的微生物感染。
此外,很難找到大量回溢現(xiàn)象的具體證據(jù),人們經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)某動物身攜帶人類病原體,從而推斷該病原體從人類傳播至動物,但由于許多病原體在環(huán)境中保持穩(wěn)定,兩個物種在發(fā)生傳播之前可能永遠不會密切接觸。而且即使病原體分子類型匹配,也不一定能確定病原體傳播方向——從人類傳播到動物或者從動物傳播到人類,兩個物種甚至可能是由某未知第三來源感染的。
如果我們希望將人類疾病傳播降至最小化,就需要更好地了解與人類共享自然環(huán)境的生物體,雖然我們需要更深入地關注人類是可以理解的,但這種關注最終可能會證明,對于人類和那些共享地球的生物體都是同等重要的。(葉傾城)
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