作者:曾庆平 来源:中国科学报 发布时间:2012-12-25
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人兽共患病:世界末日瘟疫?
 
新闻背景:近日出版的《柳叶刀》杂志以“人兽共患病”(Zoonoses)为题发表系列文章,介绍了“人兽共患病的生态学:自然史与非自然史”、“新虫媒人兽共患病的助力、动态和控制”和“下一轮全球流行性人兽共患病的预测及预防”等相关话题。
 
本专题还引荐了《杯满则溢:动物感染与下一轮人类流行病》一书,谈到了马堡病毒和埃博拉病毒引起的病毒性出血热,还有艾滋病、SARS、流感等。书中写到,2009年从猪群“溢出”的流感病毒,竟然在短短6个月的时间里横扫全球214个国家,使近20亿人感染,50万人死亡(官方统计数字仅为1.85万人死亡)!
 
据专家预测,下一轮肆虐人类的超级流行病将是一种前所未有的致命性流感,很可能由H5N1变种所致。真正的“世界末日”将在2018年到来!
 
果真有“世界末日瘟疫”吗?如果确有其事,我们该如何应对?
 
■曾庆平
 
很久以前就听到一种说法:人类种群过于庞大,作为没有天敌的“猎食者”,最终会被处于食物链下游的“被猎食者”蚕食殆尽!这正应了那句话:木秀于林,风必摧之;堆出于岸,流必湍之;行高于人,众必非之。
 
艾滋病病毒虽小,而且复制过程经常出错,但它却能让貌似庞大的人类节节败退。这说明强势者一家独大,必被弱势者“吃大户”。可以说,艾滋病病毒之于人类是自然界“以小制大,以弱胜强”的经典范例之一。
 
道高一尺,魔高一丈
 
据统计,大约有1415种病原体可感染人类,包括朊病毒、病毒、立克次体、螺旋体、细菌、真菌、寄生虫等,其中61%为人兽共患病病原。
 
人们熟知的艾滋病,其病原体人免疫缺陷病毒(HIV)是由若干年前感染黑猩猩的猴免疫缺陷病毒黑猩猩亚型(SIVcpz)经不断演化后传给人类造成的,至今人体也不能产生抵御艾滋病病毒感染的中和抗体。2003年暴发的严重急性呼吸综合征(即SARS或非典)是由蝙蝠的冠状病毒引起的;2009年流行的甲型流感则由猪、禽、人混合型H1N1病毒引起。
 
虽然疟原虫必须从按蚊传给人体才能完成整个生命周期,但一般并不视其为人兽共患病。假如感染猴的猴疟或感染鼠的鼠疟再传给人,那就要算人兽共患病了。
 
人兽共患病的病原体作为外来抗原,可以在人兽体内形成相应抗体,激发抗原与抗体免疫反应而彻底清除病原体。病原体与感染者之间也可能达到一种感染与抗感染的平衡,谁也“吃”不掉谁(慢性感染)。
 
当一种兽类特有的疾病突发性地演变成兽传人时,被感染的人体因从未接触过这种陌生的抗原,体内也就不可能存在相应的抗体,其结局是要么全军覆没,要么劫后余生。以SARS病毒为例,经过一场空前浩劫,以人类最终战胜病毒而告终。
 
超级细菌“如虎添翼”
 
抗生素滥用现象正在人类中受到一定程度的遏制。但是,家畜及家禽中使用抗生素的现象却有愈演愈烈之势。一旦感染兽类的病原细菌在偶然情况下获得抗生素抗性质粒(一种含有抗生素抗性基因的独立复制遗传单位),就意味着一种全新的“超级细菌”诞生。
 
这种原本只能感染兽类的细菌有朝一日突破人类免疫防线,它就会变得比普通的人兽共患病病原体更具烈性。已有的抗生素已经无法清除新出现的细菌,而人体内又没能预先形成强有力的抗体,人体无异于“一座毫无设防的城市”,其后果必将是给人类带来灭顶之灾!
 
除了改掉滥用抗生素的恶习之外,还应加快新型抗生素的研制速度,特别是针对“超级细菌”应考虑在传统抗生素的基础上筛选增效剂并善加应用,这样可以克服抗生素研制速度赶不上细菌演化速度的弊端,同时还能大大节约新药研发成本。
 
亚型重组是病毒进化原动力
 
相对于细菌而言,病毒的潜在危害更大,因而对人类健康的威胁也更大。这是因为细菌抗原基因的变异很罕见,而病毒基因的变异则可以用“日新月异”来形容,尤其是逆转录病毒更是瞬息万变的“变色龙”。
 
艾滋病病毒就是一种逆转录病毒,它的逆转录酶不具备DNA校正功能,其合成的子代抗原基因与亲代抗原基因相去甚远,这样就会让人体针对最初的抗原产生的中和抗体很快失效。这就是为什么针对艾滋病病毒至今未研制出有效疫苗的根本原因。
 
更令人担忧的是,不同亚型的病毒之间可以频繁发生同源基因重组,甚至有些病毒还能盗取其他病毒的基因而演变成“超级病毒”。比如,H1N1禽流感本来只在禽类中流行,而不会祸及其他兽类,更不会在人类中传播。
 
假如禽流感病毒基因组与人流感病毒基因组之间发生重组,而且恰好禽流感病毒纳入了人流感病毒中决定人类宿主特异性的基因(如病毒受体基因),禽流感病毒就很可能导致禽传人,然后再进化出人传人的“跨物种”病毒株。
 
人造病毒:
 
人类自取灭亡的魔咒?
 
从技术上来说,人造病毒是完全可行的,无非是将不同病毒的基因相互杂交,使之得以扩展病毒的宿主范围及致病能力。可以想见,如果这种技术不幸被恐怖分子和战争狂人利用,那么就可能制造出足以毁灭敌对国家的致命性“病毒武器”!
 
正因为如此,前不久Nature和Science准备发表有关流感病毒H5N1的论文,美国国家生物安全科学顾问委员会(NSABB)与世界卫生组织(WHO)之间就是否应该允许论文公开发表展开了一场角力。他们之所以如此慎重,是因为该病毒只须改变5个基因位点,即可在雪貂中传播,继而对人类构成潜在威胁。
 
经过多次听证,NSABB终于改变初衷,批准论文公开发表。但是,该事件直接促使更严格的管制措施出笼,诸如要求“功能获得”实验必须是公共卫生中具有特别重大意义者,而且无其他可行的替代方法。还有一个更苛刻的要求是,研究人员必须证明在实验室获得的人造病毒在可以预见的将来能通过自然进化过程产生。
 
另一项引起争议的事件是,2005年有人从阿拉斯加冻土中出土的1918年流感死亡者体内用基因工程方法重建出病毒的全基因组。有人强烈要求有关部门严禁科学家继续从事此类研究,而且要像消灭天花病毒一样彻底消灭重组流感病毒,理由是担心它可能被恐怖分子滥用而危害人类。
 
万事宜疏不宜堵。自然界的病毒及其他病原体一样,必须加强研究。只有充分了解它们,才能有效控制它们。流感病毒的大流行完全可以通过预先接种预测性疫苗而得到有效遏制。如果阻止流感病毒的相关研究和跟踪,那么流感大流行的预测就变得不可能,研制和应用针对新毒株的新疫苗也就无从谈起。
 
(作者系广州中医药大学教授,美国植物生物学者学会会员)
 
《中国科学报》 (2012-12-25 第5版 生物周刊)
 
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