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TUhjnbcbe - 2023/8/28 20:49:00

从SARS-CoV-2(非典型性肺炎,即非典)病*从动物传播给人类,到现在的COVID-19(即新型冠状病*)全球大流行,一个需要被考虑的问题摆在了我们面前,为什么来自动物宿主的病*对人类健康如此危险?

虽然尚不清楚COVID-19的来源,也许是蝙蝠,也许是穿山甲,也许都不是,但科学家们确信,新型冠状病*源自动物。

全球确诊的COVID-19病例数量惊人。根据约翰·霍普金斯大学(JohnsHopkinsUniversity)的说法,数十万人感染了该病*,成千上万人死亡。但是,人畜共患疾病(即从动物身上获得的疾病)在COVID-19成为中心舞台之前,已经影响了世界的许多人。例如,年的一份国际报告告知,全球每年共有56种此类疾病导致25亿病例和万死亡。这些疾病包括狂犬病,弓形虫病,Q热,登革热,禽流感,埃博拉和炭疽。此外,在过去的一个世纪中,从动物身上获得的呼吸道流感样疾病造成了严重破坏。年,西班牙流感造成5千万人死亡,年香港流感造成70万人死亡。

那么,为什么人类从动物身上获得的疾病如此危险?部分原因是由于我们的免疫系统。其中一部分是自然选择。传播病*的特定动物也可能起作用。下面将具体介绍其中的一些因素以及病*与人体免疫系统间如何相互作用。

动物病*与人类免疫系统

来自动物的病*对人类如此危险的一个原因是,人们没有办法对付它们。我们的免疫系统从未被“引入”这些新型病*,因此它不知道如何应对不速之客。

研究人员解释说,大多数进入人体的病*已被免疫系统成功破坏或通过我们的胃肠系统。然而,时不时地,动物病*设法在人类宿主内复制。动物病*在第一个人体内复制的那一刻至关重要。在此关键时刻,该病*可以“在人类的选择性约束下首次变异和进化,使其适应并改善自身,以便在新宿主中复制”。

发生这种情况时,人类免疫系统必须进行报复。它需要“赶上”病*的进化并产生免疫反应。人体以前从未遇到过这种威胁,因此,其武器库中没有预先存在的免疫力-因此必须快速设计。

但是,这种防御-适应性免疫系统的一部分-需要几天甚至更长的时间才能激活。同时,该病*可能已经进化成能够更快复制甚至逃脱免疫系统的报复。

一场“进化竞赛”

换句话说,动物病*和人类免疫系统已进入“*备竞赛”,就像任何*备竞赛一样,两个竞争对手之一可能获胜,或者两个竞争对手都可能陷入僵局。

英国诺丁汉大学感染免疫学教授克里斯托弗·科尔曼在接受《今日医学新闻》采访时,他谈到了动物病*,人类宿主以及进化和自然选择的作用。他解释道,“一般的假设是,随着病*向宿主扩散,它们对宿主的危害变得越来越小(它们希望确保自己的传播,因此不想在感染前迅速杀死宿主)[复制的机会]。”

“这绝不是(总是)正确的,但是从长远来看,适应人类的病*可能不太危险,因为病*和宿主之间的进化*备竞赛已经陷入僵局,两者都不尽人意,但两者都没有被杀死。”–克里斯托弗·科尔曼

此外,科尔曼继续说:“一种完全适应动物宿主的病*可能对人类完全无害”。

这位主要研究“高致病性人类冠状病*”的科学家提供了冠状病*家族中侵略性动物病*的实例。其中包括鸡的“传染性支气管炎病*”,猫的“猫传染性腹膜炎病*”或“传染性肠胃炎病*”,在仔猪中致命率接近%。

科尔曼说:“已知这些[病*]中没有一种会感染人类或引起任何疾病。”

“另一方面,一种在动物体内进化但又具有感染人类能力的病*,如果或当其感染人类时,可能会更加致命。”

当动物的免疫系统与人类的免疫系统非常不同时,或者当动物具有人类缺乏的特殊防御机制时,情况尤其如此。

蝙蝠及其“特殊”免疫力

例如,非常有害的病*(例如SARS,MERS和埃博拉病*)都起源于蝙蝠,这引出了一个问题-蝙蝠具有什么而我们没有?

蝙蝠如何携带病*在某些情况下对人类极为致命(例如埃博拉病*),但似乎丝毫没有对这些生物造成伤害的情况下飞来飞去?

加州大学伯克利分校的学者卡拉·布鲁克(CaraBrook)领导的一项新研究提出了这个问题。研究表明,蝙蝠独特的免疫功能使它们能够携带和维持高病*载量而不会生病。布鲁克及其同事在论文中解释说:“有些蝙蝠具有抗病*免疫反应,称为干扰素途径,该干扰途径永久打开。”

在大多数其他哺乳动物中,具有这种过度警惕的免疫反应会引起有害的炎症。蝙蝠具有适应性的抗炎特性,可以保护蝙蝠免遭此类伤害。”—CaraBrook等。

蝙蝠和病*的相互作用

蝙蝠具有着强大的防御病*的机制,这也说明蝙蝠携带的病*具有更快复制的所有诱因。蝙蝠独特的免疫能力最终使病*更强壮。这就像在出色的竞争对手中进行训练并因此变得更强大一样。布鲁克和她的团队使用两种蝙蝠的细胞系进行了实验。结果表明,“在两种蝙蝠物种中,最强的抗病*反应都被病*在细胞间传播得更快所抵消。”

“这表明,蝙蝠的免疫防御可能会推动传播更快的病*的进化,尽管蝙蝠受到了很好的保护,免受自身多产病*的有害影响,但包括人类在内的其他生物却没有。”–CaraBrook等。

“如果尝试同样的抗病*策略,我们的免疫系统将产生广泛的炎症。但是蝙蝠似乎特别适合避免免疫病理学的威胁,”布鲁克说。

COVID-19:蝙蝠,穿山甲或蛇?

就新的冠状病*而言,关于通过SARS-CoV-2传递给人类的特定动物的理论流传甚广。科学家认为穿山甲甚至是蛇可能是携带者。

锁定特定的哺乳动物至关重要,因为这种动物可以提供有关该病*的遗传结构及其应对方法的真知灼见。但是,至关重要的是,不要低估新冠状病*可能有几种动物来源的可能性。

“事实尽管是这样,但这并不意味着穿山甲是唯一的来源,可能是因为其他物种。”在评论人类从穿山甲感染了SARS-CoV-2的理论时,科尔曼如是说:

“例如,在有原始的SARS-CoV的情况下,麝香猫是最著名的物种,但也感染了其他小型哺乳动物。同样,尽管单峰骆驼是MERS-CoV的来源,但有力的证据表明“其他骆驼”也可能被感染。”

COVID-19的两种替代方案

在最近的一项研究中,由加利福尼亚州研究所的免疫学和微生物学副教授克里斯蒂安·安德森博士领导的研究人员使用现有的基因组数据来确定新冠状病*的来源是自然的还是自然的。由人类制造。

在确定该病*是自然进化的结果之后,作者解释说,取决于病*是否以目前的形式在动物或人类中适应,新的冠状病*大流行的过程可能大不相同。

“在另一种动物中预先适应的SARS-CoV-2,”然后在《自然》杂志上写道,“那么就有可能再次发生新的事件。”

换句话说,如果病*在动物中进化到目前的状态,那么动物将继续在彼此之间传播它,并且该病*可能随时跳回人类。

此外,研究人员认为这种情况可以解释为什么病*传播如此之快。看到SARS-CoV-2已经在动物中发展了其致病性状,就已经“受过训练”,以使其能够在进入第一个人类宿主后迅速传播和复制。

“相反,”Andersen和同事写道,“如果适应性过程发生在人类身上,那么即使重复发生从动物到人类的转移,但如果没有相同的系列突变,它们也不太可能传播,”

目前,尚不可能知道这两种情况中哪一种更有可能。只有时间和更多的研究才能证明。

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