动物身上携带的五种病毒和由此引发的全球性灾难
本文关于HIV病毒、西尼罗河病毒、埃博拉病毒、SARS和MERS病毒五种曾在人类身上疯狂肆虐和蔓延的病菌发现史。需要知道的是, 尽管全世界最伟大的科学家都还在紧锣密鼓地进行医学研究,也为此推出诸多有效的抑制措施,但即使人类有望彻底消灭这些疾病,也还不是现在。我们能做的,首先是主动了解它。
世界上最壮的人
01
HIV病毒
1980年10月至1981年5月期间,美国洛杉矶市陆续有五名男子因患有同样罕见的卡氏肺囊虫肺炎而入院。
这种肺炎是由卡氏肺囊虫真菌引起的,它的孢子无处不在,大多数人在童年的某个时刻都曾把它吸入到呼吸道里。但人的免疫系统会迅速干掉这些真菌,并产生抗体,保护主人一辈子。然而,如果这个人的免疫系统比较弱,卡氏肺囊虫就会失控,病人的肺部会充满液体,伤痕累累。卡氏肺囊虫肺炎患者难以吸入足够的氧气,因此很难维持生存。然而,这五位患者的症状
并不典型——他们都是年轻男性,在患上肺炎之前健康状况良好。
当时,没有人知道这几个病例会迅速演变成当代历史上最恐怖的流行。患者们实则都有细胞层面的免疫功能障碍,始作俑者是人类免疫缺陷病毒(HIV),也就是艾滋病毒。后来的研究人员才发现,这种病毒已经悄悄感染人类长达50年之久。自20世纪80年代被发现后,它们继续感染了6000万人,并让其中一半失去了生命。
HIV病毒
艾滋病毒声名在外,但传染性并不强,人其实并不会很容易感染艾滋病。哪怕患者在你边上打喷嚏甚至和你握手,你都不会被传染。艾滋病毒只能通过特定种类的体液——比如血液和精液进行传播。所以无保护的性行为会传播病毒,人输了被病毒污染的血也会被感染;准妈妈如果是艾滋病毒携带者,也可能把它传染给未出生的孩子;一些成瘾者和他人共用针头,如果其他人是艾滋病患者,那么病毒就很可能通过被污染的针头进入他的体内。
一旦艾滋病毒进入人体,就会大肆攻击人体免疫系统。它的目标是一种名叫CD4的免疫细胞,当病毒的基因和蛋白质操纵并逐渐接管整个宿主细胞,就能利用这些细胞复制出更多的HIV病毒,去感染更多的细胞。起初,人体内HIV病毒数量会迅猛增长,而一旦免疫系统识别了感染细胞,就开始了破釜沉舟的打击,感染细胞会被自身免疫系统摧毁,病毒数量随之下降。这时,病人会觉得自己只是得了一场轻微的流感。免疫系统能成功剿灭大多数HIV病毒,但是,一小部分病毒会低调地存活下来,藏匿在CD4细胞里继续生长、分裂。它们大多数时间平静如常,偶尔重新唤醒,释放出一波病毒,感染更多细胞。虽然这时,免疫系统会忙不迭地把突发的小进攻镇压下去,但多次反复,免疫系统最终会筋疲力尽,全面崩溃。
免疫系统失灵的时间因人而异,可能只需要1年,也可能长达20年。但不管这个过程有多久,这一天还是会到来:病人的免疫系统再也无法胜任本职工作,本来无法伤害健康人的那些疾病都会变成致命的绝症。20世纪80年代初,一大批疑似卡氏肺囊虫肺炎患者涌进医院,其实他们都是HIV病毒感染者。
就这样,在出病毒之前,医生就先见识了HIV的厉害。他们把疾病命名为获得性免疫缺陷综合征,简称艾滋病(AIDS)。1983年,也就是在人们首次观察到艾滋病患者两年之后,一组法国科学家才从患者体内真正分离出了艾滋病毒,更多的研究也都确认艾滋病的源头就是HIV病毒。但与此同时,在美国和其他国家,艾滋病病例陆续涌现,并在短短几年间成为全球性杀手,也成了流行病领域的谜。
科学家耗费了30年的时间,才大概摸清了艾滋病的根源——
1985年,科学家尝试将HIV抗体加入患类似症状的猴子的血清,结果竟然真的“钓”出了一种新病毒,它们被命名为猴免疫缺陷病毒,简称SIV。科学家由此推断,HIV可能就是从其中某一种SIV病毒演化来的,不过具体是哪一株,当时还是未知。
1991年,有科学家在西非白顶白眉猴体内到了一种和艾滋病毒极为相似的病毒。后来新的研究显示,艾滋病毒并不是单一起源的,科学家将之分成两种类型,分别命名为HIV-1和HIV-2。其中,HIV-2是由白顶白眉猴携带的SIV病毒独立演化而来,HIV-1的来源还扑朔迷离。
但HIV-1是艾滋病主要的罪魁祸首,搞清楚HIV-1的来源用了更长的时间。相关研究人员把世界上所有的HIV-1病毒分成了四组,其中90%的艾滋病都是由M组病毒导致,其他病毒株分别属于N、O、P组,数量较少。经过长期研究,直到2015年,HIV-1全部四组病毒的身世才尘埃落定,它们来源于主要生存在非洲森林里的喀麦隆大猩猩。
显然,1983年科学家发现艾滋病毒的时候,这种病毒已经成了潜藏的全球性灾难;而当科学
家终于着手反击,病毒则早已占据了先发优势。20世纪八九十年代,因艾滋病而死亡的人数不断攀升。一些科学家乐观地认为针对病毒的疫苗能迅速研发出来,但此后一系列失败的实验让他们的希望化为了泡影。
人类付出了很多年的努力,才让艾滋病的流行得到了控制。公共卫生工作者尝试了一系列的公共卫生政策,例如控制针头的使用,发放避孕套等,并取得了相应的效果。其后抗艾滋病药物的问世在人类对抗病毒的斗争中起到了极大的作用。
12月1日,世界艾滋病日
今天,数百万艾滋病患者在接受鸡尾酒疗法,此项疗法是利用一系列药物来干扰艾滋病毒感染免疫细胞,目的是避免病毒利用免疫细胞进行复制。在经济实力较强的国家,例如美国,这些药物的确让很多病人重新拥有了相对健康的身体。政府组织和一些民间组织又把这些药物送到较为贫穷的国家,这些地区的艾滋病受害者也得以延长了生命。2005年,艾滋病死亡率达到有史以来最高,当年有250万人因此失去生命,但其后病毒的威力逐年减弱。到2013年,死于艾滋病的人数降低到了150万。
理论上来说,我们可以让这个数字变成零。艾滋病疫苗仍然是实现这一目标的最大希望,最近的研究也让人们重新燃起了希望,有效的疫苗可能指日可待。抗HIV药物的广泛使用也能让已经感染的艾滋病患者体内的病毒数量得到有效控制。与此同时,研究人员也在积极探索,希望能到这些病毒的致命弱点。
现在人类对HIV的了解已经非常深入,我们甚至对一百年来病毒为适应人类而做出的分子层面的改变都了如指掌。我们完全有可能在此基础上逐一去破坏这些适应性状。换句话说,防治艾滋病的未来,答案或许都藏在它的过去之中。
02
西尼罗河病毒
1999年夏天,美国纽约布朗克斯动物园园区各处出现了一些离奇死亡的乌鸦,随后,动物园的三只火烈鸟也突然死去,接下来是一只雉鸡、一只和一只鸬鹚。
与此同时,纽约皇后区的医生发现了若干脑炎病例,数量之多令人担忧。通常,这种病在整个纽约市一年也只有9例,但1999年8月,仅仅皇后区一个周末就出现了8例。随着夏季过去,更多的病例出现了。有些病人因严重的发烧而瘫痪,到了9月初,已报告了9例死亡。
一方面,纽约皇后区的医生们还在为人中爆发的怪病焦头烂额,另一方面,布朗克斯动物园首席病理学家特蕾西·麦克纳马拉先得到了问题的答案。她怀疑,导致人和鸟类离奇死亡的,也许是同一种病原体。在她的劝说下,美国疾病控制与预防中心(CDC)开始着手分析病毒的遗传物质。9月22日,研究人员惊奇地发现,鸟类并非死于圣路易斯脑炎,真正的罪魁祸首是一种名为西尼罗河病毒的病原体。这种病毒不仅能感染鸟类,它的威力也波及亚洲、欧洲和非洲部分地区的人。