為什麼說尋找新冠病毒的動物宿主很重要?
2021年03月24日10:08

  新浪科技訊 北京時間3月24日消息,幾個月前,在新冠疫情爆發將滿一年之際,一隻看似健康的野生水貂被檢出新冠病毒陽性。這則新聞令比利時安特衛普大學進化生物學家索菲•格里西斯感到十分驚恐。在此之前,儘管研究人員一直對此保持密切關注,但據他們所知,並沒有野生動物感染該病毒的先例。“但這事已經發生了。”格里西斯在給同事的郵件中寫道。

  自從新冠病毒開始在全球傳播以來,科學家就一直擔心它們會從人類傳播到野生動物身上。假如真的如此,新冠病毒或許會在不同物種中潛伏一段時間,可能還會發生變異,然後等疫情已經偃旗息鼓之後,在人類社會中捲土重來。

  這樣一來,新冠病毒的傳播就構成了一個完整的循環,因為最開始也許就是野生動物將其傳播給人類的。有強有力的證據顯示,該病毒最早源於菊頭蝠,在感染人類之前,也許還經曆了其它中間宿主。疫情發展到當前階段,每天都有成千上萬的新增確診病例,說明人類仍然在推動新冠病毒的傳播。但等到若干年後、社區傳播已經得到抑製時,野生動物攜帶的新冠病毒也許又會成為傳染源、導致新一波疫情的到來。

  野生動物並非研究人員密切關注的唯一對象。研究顯示,許多家養與圈養動物也可能感染新冠病毒,如家中的貓和狗、動物園飼養的美洲獅和大猩猩、以及養殖場蓄養的水貂等等。水貂養殖場爆發的疫情已經說明,感染新冠病毒的動物可以將病毒傳回給人類。

  雖然這些病例引發了人們的關切,但研究人員並不太擔心疫情會在家養和蓄養動物中爆發,因為這種情況可以通過隔離、疫苗和宰殺加以控制。然而,如果病毒在野生動物中傳播開來,控制難度便會大大增加。格里西斯表示:“這樣一來,根除新冠病毒就毫無希望了。”

  加拿大麥克馬斯頓大學新冠病毒研究人員阿林傑•班納吉指出,從理論上來說,病毒在動物中傳播時可能會進化,這或許會對疫苗有效性產生威脅、或提高病原體的致死率和傳染性。“我並不想嚇唬大家,但我們不希望在這病毒身上看到的事情似乎都發生了。”

  過去一年來,科學家一直在努力釐清其中的風險。全球各地的科學家正在對野生動物開展調查,希望能儘早發掘病毒外泄的現象。研究人員還在對家庭、動物園、棲息地、獸醫診所、養殖場及周邊環境中的動物進行檢測。一旦檢測出陽性,相應國家就會立即通知位於巴黎的世界動物衛生組織。此外,科學家還利用計算機模型等工具、對細胞及動物整體展開研究,以此識別出哪些動物最容易遭受新冠病毒感染。

研究人員在非洲加蓬一處洞穴中抓獲的蝙蝠。蝙蝠被認為是很多人類流行病的來源
研究人員在非洲加蓬一處洞穴中抓獲的蝙蝠。蝙蝠被認為是很多人類流行病的來源

  德國聯邦動物衛生研究所病毒學家馬丁•比爾表示,在短短一年之內,科學家收集到的不同物種感染新冠病毒概率的數據就達到了過去50年來針對流感收集的總數。

  好在動物感染是很罕見的,目前收集到的數據也給部分研究人員吃了一顆定心丸。但其他人對此則保持著更加審慎的態度。據科學家所知,新冠病毒可以感染多種動物,再考慮到當前感染人數之多,意味著病毒有成百上千萬次從人類傳播到動物身上的機會。

  這種傳播很可能會逃過我們的耳目。野生動物研究本就難以開展,況且大多數研究學界並未將動物感染視為優先事項。德州農工大學流行病學家與獸醫薩拉•哈默表示,在猶他州檢出陽性的野生水貂“也許只是冰山一角,我們考察得越多,也許就能發現越多”。

  主要“嫌犯”

  在疫情爆發之初,豬在人們的“監視名單”上名列榜首。因為它們可以攜帶流感等病毒,並且數量眾多,還與人類比鄰而居。

  豬也可以成為新冠病毒的宿主。2020年2月,研究新冠病毒的科學家發現,新冠病毒可以通過ACE2蛋白質進入豬細胞,這與新冠病毒感染人類時借助的是同一種受體。

  但當研究人員開始人為讓豬和仔豬感染新冠病毒時,卻發現該病毒在豬體內並不能順利複製。這說明豬對於新冠病毒感染擁有較強的抵抗力。“這真是上天保佑,因為養豬產業在全球的範圍如此龐大,假如豬也會感染,問題就嚴重了。”紐約非營利性研究組織“生態健康聯盟”主席彼特•達斯紮克指出。

  豬被從名單上劃除後,蝙蝠又成為了人們的重點關注對象。它們據稱是新冠病毒的源頭,而且研究人員擔心,新冠病毒可能還會傳播到新的蝙蝠種群之中。去年四月,美國魚類和野生動物管理局就對科學家提出建議,暫停一切涉及抓捕和處理蝙蝠的研究。

  但就像豬一樣,蝙蝠的研究結果總的來說也是令人安心的。一項針對46種蝙蝠細胞中的ACE2受體的研究發現,絕大多數蝙蝠都不適合作為新冠病毒宿主。但控制變量實驗也顯示,部分種類的蝙蝠(如果蝠)可以感染該病毒,還能將新冠病毒傳播給其它蝙蝠。此外格里西斯指出,蝙蝠種類超過1400種,“因此不確定性比其它動物更高。”

  塔夫茨大學病毒學家凱特琳•薩瓦斯基指出,由於蝙蝠與人類很少近距離接觸,因此人類不太可能將新冠病毒傳播給此前未接觸過該病毒的蝙蝠種群。

  薩瓦斯基與同事對在美國東北部抓獲的321只蝙蝠進行了檢測,目前尚未檢出新冠病毒RNA。不過科學家指出,隨著疫情好轉、旅遊人數增加,這種風險可能會有所增加。

  棘手的寵物

  隨著疫情在2020年不斷惡化,研究人員開始將注意力轉向其它在基因上與人類關係更近的動物、人類生活中密切接觸的動物、或其它病毒爆發的已知源頭動物。科學家通過實驗排除了不少潛在宿主,比如田鼠、浣熊等等,以及奶牛、雞、鴨等重要家畜,這些動物對新冠病毒感染似乎都有抵抗力。

一隻貓正在德州農工大學開展的研究中接受拭子采樣
一隻貓正在德州農工大學開展的研究中接受拭子采樣

  但實驗也發現,許多動物都可以攜帶並傳播該病毒,如雪貂、貓、貉、白尾鹿、以及幾種靈長類動物。假如受到感染的動物屬於群居性動物、或與人類一同生活,就會造成比獨居性動物更大的風險。

  不過,即使當這些動物與人類近距離接觸時,發生自然傳染的難度也是很高的。例如,薩瓦斯基曾對29只飼主感染了新冠病毒的寵物雪貂進行了檢測。這些飼主在家隔離時,都曾與自己的雪貂同榻而眠,但沒有一隻雪貂檢測出了病毒RNA陽性、也沒有對該病毒感染產生任何抗體。

  隨著相關研究不斷增加,動物帶來的真正風險也開始顯現出來。研究人員目前對貓越來越感興趣,因為它們總是時而“家養”、時而“散養”。不過,貓究竟在新冠病毒的傳播中扮演了怎樣的角色,還需展開進一步探討。

  在實驗室條件下,貓很容易感染新冠病毒,並且對其它貓也具有傳染性。但它們並不會病得很重,這意味著貓在感染後不易被發現。

  不過,科羅拉多州立大學傳染病研究員安吉拉•博斯克•勞斯指出,貓在感染新冠病毒後很快便會康復,說明它們的傳染性不會維持太長時間。她表示:“我認為即使從長期來看,貓也不會對人類健康帶來任何風險。”

  有幾項調查顯示,貓的感染率很低,並且目前暫無貓在自然條件下將病毒傳播給人類的報導。在去年四月至九月間,比爾和同事們在德國隨機抽取了920份貓的血液樣本,其中只有6份樣本中存在新冠病毒抗體,比例約為0.7%,這與當地人類感染率較低的情況是一致的。而在意大利北部一處遭受重創的疫區,在191只受檢家貓中,擁有新冠病毒抗體的比例則約為6%。

  “我們沒必要對此驚慌失措、對貓產生恐懼心理,但不能排除它們作為一種潛在、偶發傳染源的可能性。”柏林夏里特醫院病毒學家讓•菲利克斯•德雷克斯勒指出。

  水貂之禍

  但杜克-新加坡國立大學醫學院病毒學家王林髮指出,儘管做了大量的實驗室研究和野外考察,水貂養殖場發生的事情還是打得科學家措手不及。

一隻看似健康的美國水貂成為了第一隻感染新冠病毒的野生動物
一隻看似健康的美國水貂成為了第一隻感染新冠病毒的野生動物

  去年四月,荷蘭有兩座水貂養殖場的水貂死亡率突然激增。這一現象(再加上強有力的監控系統)為研究人員敲響了警鍾。截至2020年底,新冠疫情已經波及了荷蘭境內的70座養殖場,此外還有丹麥、希臘、加拿大和美國等十餘座國家的養殖場。

  薩瓦斯基將這些養殖場的形勢描述為一場“完美風暴”。這些動物本就有感染風險,還大量聚集在一處,並且會頻繁、密切地接觸已感染病毒的飼養員。例如在丹麥的一座養殖場中,約97%的受檢水貂體內都有新冠病毒抗體;而在短短8天前,這一比例還僅為6%。

  病毒在受感染宿主體內複製時,會發生輕微變異,從而在基因組中留下可以透露傳播軌跡的線索。通過對病毒基因組進行測序、以及追蹤受感染人類與動物之間的互動史,荷蘭研究人員於2020年中證實,兩名飼養員的確是從水貂身上感染了新冠病毒,這是首個證明動物可以將病毒傳給人類的證據。荷蘭瓦赫寧根大學病毒學家威姆•範•德•波爾指出,目前已有至少60人疑似被水貂傳染了新冠病毒。

  有些研究人員擔心,隨著感染的水貂越來越多,基因突變也會逐漸累積,最後可能會增加該病毒對人類的傳染性和致死性,或者可能使現有的療法或疫苗失效。去年十一月,丹麥研究人員從水貂體內分離出了幾種變種。初期細胞實驗顯示,從新冠肺炎康復者體內提取的抗體對其中一種變種完全無效。不過,研究人員只在12個人體內發現了這種變種,並且自去年九月中旬以來,便再未在人類體內發現過,說明這些感染者並未將該變種傳播開來。

  就在幾週之後的10月1日,美國農業部的研究人員在猶他州抓到了那隻檢測結果為陽性的野生水貂。

  在荷蘭鹿特丹伊拉斯姆斯大學研究病毒學的瑪麗昂•庫普曼表示,考慮到荷蘭養殖場中傳染程度之嚴重,以及水貂有時會逃出農場、到野生環境中生存,她對野生水貂查出陽性這件事並不感到意外。在美國和荷蘭,已有十餘隻在野生環境中抓獲的水貂檢出了新冠病毒RNA陽性、或體內存在抗體。這些水貂雖在野外被抓獲,但可能是從正在爆發疫情的養殖場中逃脫出來的。

  目前,在猶他州抓獲的這隻水貂仍是唯一檢出陽性的野生動物。不過,有幾支國家和地區研究小組還在繼續對水貂養殖場附近的野生動物展開調查,尋找病毒感染的證據。

  部分國家為了阻止病毒在水貂中蔓延,採取了一些大刀闊斧的措施。作為全球最大的水貂皮生產國,荷蘭幾乎將國內所有水貂宰殺一空,總數將近2000萬隻。其它國家則在考慮給本國的水貂注射疫苗。德雷克斯勒指出:“疫情正在加速水貂養殖業末日的到來。”

  水貂感染新冠病毒,使研究人員在疫情早期的擔憂成為了現實:病毒可能會以一種難以預測和控制的方式藏身於動物界中,然後重新傳播給人類。不過庫普曼指出,目前還不清楚新冠病毒在野生動物中傳播的效率如何。“水貂在野外比較喜歡離群索居,這也許對我們有利。”

  全球的監控舉措也正在變得越來越統一化。世界動物衛生組織、世衛組織、以及美國疾控中心都發佈了針對動物研究的指導意見。這幾家組織均不建議開展大範圍檢測,不過世衛組織提倡在受感染的皮毛動物養殖場附近開展檢測。世界動物衛生組織則每月都會與該領域的研究人員會面,討論針對疫情與動物的最新研究。

  這些會議如今又加入了針對在人類中傳播的新型病毒變種的討論。格里西斯指出,新冠病毒在人類社會中發生任何變化,都可能改變該病毒對動物的影響。

  科學家尚未對在英國、南非和巴西發現的變種病毒感染動物的能力展開測試。但所有新變種中都包含一種可以提高實驗室小鼠感染率的基因突變。格里西斯指出,隨著這些變種病毒在全球流傳,家鼠可能會從人類身上感染病毒、再對下水道等環境造成汙染。

  還有研究人員正在對從受感染動物體內分離的病毒開展基因測序,對關鍵突變進行監控。

  “放眼全球,當前形勢可謂風險重重,”達斯紮克指出,“像水貂這樣的‘驚喜’也許還會再出現。”(葉子)

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