既然病毒和人類是共生關係,為何還會發生大規模疫情

2020-01-29     高廣銀

這次武漢發現的新型冠狀病毒屬於冠狀病毒的一種,和2002年爆發於廣東的SARS屬於同一種類型,目前觀察均來自於野生動物。令我們反思的是,為何這些病毒為何都來自於野生動物,來自於野外,而非人體自身變異或者是化學污染呢?



SARS和武漢新型冠狀病毒,以前從來都沒有被發現,更沒有在人體當中被發現,因此可以排除人體是其源體。動物體內是冠狀病毒庫,許多動物體內都能夠找到類似於SARS這樣的冠狀病毒,我們現在所發現的許多傳染性疾病源都來自動物,而且一系列新的傳染病也不斷出現。

人類所生存的環境,和我們人體實際上是一種生態平衡關係,任何疾病的流行與發展都或多或少與環境有關係,SARS和新型冠狀病毒也不例外,雖然目前對SARS的研究沒有定論,沒有準確的因果關係,最初的宿主是果子狸還是蝙蝠,現在依然沒有定論,但是來自野生動物是確信無疑的。



病毒與野生動物的關係

野生動物長期生活在十分複雜和惡劣的野生環境當中,在長期的適應的過程中,逐漸產生了較強的抗病能力。而我們人類長期生活在優渥的環境當中,其抗病能力是無法與野生動物相比的。

這些病毒往往潛伏在野生動物體內,特別是嚙齒類動物,或者靈長類動物身上,它們和這些野生動物是一種共生關係,突然在人體內爆發,並且殺死宿主,這是不符合病毒傳播意圖。任何一種病毒,它最終的目的,是為了潛伏在宿主體內,繁衍更多的下一代,而不是殺死它。



病毒和細菌不同,它沒有任何生物所固有的新陳代謝,它更像是一小團遺傳物質,這團物質被包裹在蛋白質殼子內。如果碰到合適的機會,它就會寄生在特定的細胞內,這些病毒的外殼就會被降解掉,而遺傳物質會篡改細胞的生產指令,讓細胞製造病毒所需的蛋白質外殼,以製造出更多病毒遺傳物質出來。這些遺傳物質會破壞掉寄生的細胞,傾巢而出去感染更多的細胞。

為了達到繁衍的目的,有時候病毒會把自己的基因和被寄生細胞的基因結合起來,在宿主的DNA片段上,加上自己的DNA。大部分時候,宿主細胞在釋放病毒時,會被破壞掉而死去,不過總有例外。



有時候,病毒基因在和宿主細胞基因結合時會出錯,無法生產出病毒來,這樣細胞也就不會死亡,而是帶著病毒的基因一起活下去。當細胞分裂時,病毒的DNA也會隨之複製。這樣,下一代的細胞中,也就同樣帶上了病毒的DNA。

在20世紀60年代,人們通過雞的遺傳物質,發現禽白血病病毒的DNA,說明雞的祖先曾經被禽白血病病毒感染,或許只有一隻雞活了下來,而且還成功制服的這個病毒,並且將這個病毒的DNA和自己的DNA成功結合在一起,並且傳遞給了下一代。從此禽白血病病毒的DNA,也就成了雞身體DNA的一部分,在大部分時間都是無害的。



也就是說這些DNA本來是一群搞破壞的間諜,但是進入宿主體內後,被宿主給改造了,安靜地生活了下來。其實我們人體當中10萬多種病毒基因,占到人類基因總量的8%。

這些潛伏在野生動物體內的DNA,本來和他們的宿主相安無事,但是進入人體之後,所生存的環境突然發生改變,造成了以疾病的形態向外擴散。即使SARS病毒與野生動物無關,也無法排除存在著未知病毒的可能。



生態環境對病毒擴散的作用

近些年,由於人類過分地向大自然索取,尤其是大肆砍伐原始森林,過度採礦等,加劇人類掠奪野生動物生態資源的問題。隨著大自然生態平衡遭到破壞,一些細菌和病毒在外界的環境下,不得不通過基因突變適應環境,以使自己能夠生存下來。在各方向突變的過程中,原本不致命的病毒,也有可能演變成毒性的基因,或者以前共生的病毒,毒性變得更強。



研究表明,SARS病毒在氣溫較低的環境當中存活時間比較長,氣溫升高之後就會死亡。2002年11月份在廣東流行,之後2003年2月中旬出現高峰,在北方的北京、太原等地大規模流行。北京首例輸入性SARS病例發生在3月份,也是氣溫開始轉暖之後,比廣州晚了3個月,是否存在氣候相關,也未曾可知。

地球現在正處在近萬年來的第3次暖期,未來100多年,地球還將逐漸變暖。氣候變暖、變濕可能使鼠疫源地的範圍發生變化和擴大。據譚見安《環境演變對健康的影響》介紹,地球氣溫每上升2°,受瘧疾影響的人口比例可能由現在的45%增至60%,每年將新增病例5000~8000萬。



同時高密度城市的出現,也為病毒的傳播提供了途徑,SARS還有現在的新型冠狀病毒,主要流行於密度較大的大、中型城市。隨著城市當中的人口密度加大,高流動性會加強疾病的傳播。

而且隨著人口密集度加大,這些病毒發生基因變異的可能性也在增大,因為和其他病毒基因混合在一起,會產生新的病毒。比如2009年爆發的甲型H1N1流感,病毒的基因組中就混合了人流感、豬流感和禽流感的基因。

也是因為這個原因,我們無法造出通用的流感疫苗,也難以阻止一次次病毒襲擊。不過疫苗能夠幫助我們對抗一些常見的流感類型,而且良好的衛生習慣也能夠幫助我們對抗病毒。



病毒都是壞事嗎

雖然病毒在我們的基因組裡泛濫,而且生活的環境當中,也不可避免遭遇到它們,不過不是所有的病毒,都是有害的。就拿基因變異來說,大約在一億年前,哺乳動物的祖先就被一種病毒感染,這種病毒DNA會生產一種特定的蛋白質,這種蛋白質會幫助形成胎盤,所以如果沒有這種病毒,就不會有胎生動物的誕生。

病毒感染的目標是細胞,而且往往是特定的細胞,既然病毒感染細胞能夠讓細胞死亡,那麼它是否能夠消滅細菌呢?畢竟細菌都是單細胞生物。



的確有一種細菌,它叫噬菌體,它寄生的對象是細菌,事實上噬菌體是分布最廣泛的病毒,到處都能夠找得到。它的外形就像一枚火箭,身體細長,有一個大腦袋,腦袋裡裝著遺傳物質,有幾隻大腳。到達細胞之後,它會用觸角抓住細菌,像注射器一樣,把遺傳物質注射到細菌內部,大量複製之後,破殼而出,殺死細菌。

既然噬菌體能夠殺死細菌,那麼有沒有可能用來治療疾病呢?在第一次世界大戰時期,就有人利用噬菌體來治療痢疾,後來還利用噬菌體治療了肺鼠疫患者。但是隨著青黴素這種抗生素的發明與推廣,利用噬菌體治療疾病的做法越來越少見了。而且噬菌體所使用的範圍很窄,往往只能針對特定的細菌,而抗生素就沒有類似的問題。



但是近些年來隨著抗生素越來越多的使用,擁有抗藥性的細菌也越來越多,比如金黃色葡萄球菌能夠對抗所有的抗生素產品,燒傷病人身上的綠膿桿菌也出現了抵抗抗生素的情況。當抗生素在細菌身上失去作用的時候,噬菌體也就有了用武之地。



病毒維護著生態平衡

雖然病毒比我人類,甚至大部分生物時間都要長,但是直到100多年前,我們才認識到病毒的存在,我們之前對病毒的了解可以說知之甚少,其中主要的原因是,病毒太小了,很難被觀察到。

我們實驗室里的光學顯微鏡,只能看到病菌,是看不到病毒的。如果想要看到病毒,必須藉助電子顯微鏡。不僅僅是我們生活的空間裡有病毒,從乾旱的沙漠,到浩瀚的大海,病毒無處不在。在我們地球上,病毒最多的地方是在海洋當中,可能有10^31個病毒顆粒,1公斤的海洋沉積物當中,可能存在100萬種截然不同的病毒,而我們地球上已知的動物也不到150萬種。



雖然病毒這麼多,但是能夠感染人體的海洋生物並不多,絕大多數海洋病毒的宿主,都是病菌或者其他單細胞生物,比如海洋當中眾多的藻類。這些藻類不僅和病毒做鬥爭,還是地球大氣的平衡者。

海洋當中的藻類能夠產生光合作用的細菌,給地球提供一半的氧氣,包括其他代謝物,還參與了雲的形成。同時這些微小的單細胞生物還會影響到大氣當中二氧化碳的含量,繼而影響地球的溫度,和海底礦物的形成。



所以我們無法擺脫病毒,只能和它們共生,無論地球整體環境的變化,還是部分活動範圍的變化,都會打破我們這種共生的平衡。一方面病毒給我們帶來了疾病和死亡,同時它也給我們帶來新的生命。


文章來源: https://twgreatdaily.com/zh-tw/G6Q_9G8Bgx9BqZZI_92Z.html