一种致命疾病的复杂崛起

东部马马病毒(Eastern Equine Encephalitis Virus, EEEV)在美国较为罕见,但鸟类与蚊子之间的动态互动可能使其更为普遍。
来源:CDC、维基百科;修改:Jason Tetro

早在1933年,在弗吉尼亚州和新泽西州,人们在马匹中发现了一种新病毒。这种病毒导致这些动物出现脑炎等严重的神经系统疾病。这并非首次发现,因为当时在该国西部地区,一种名为西部马马病毒(Western Equine Encephalitis Virus, WEEV)的病毒也引起了类似的感染。但这种新发现的病毒似乎有所不同,其致死率要高得多。因此,它被恰当地命名为东部马马病毒(Eastern Equine Encephalitis Virus, EEEV)。

自发现以来,EEEV已被证明是对人类和马匹而言一种罕见但致命的敌人。在1964年至2004年这40年的监测期间,共确诊了220例病例,致死率在50%-70%之间。相比之下,其西部同类病毒的致死率仅为3%-7%。感染率虽然庆幸仍然很低,但有证据表明病例数正在缓慢上升。在1999年至2007年期间,发生了80起感染,而在2013年,记录了8例病例。致死率在42%至50%之间。

监测马匹似乎是了解病毒流行情况的最佳途径,但它们并非传播疾病的罪魁祸首。传播疾病的罪魁祸首是鸟类。已发现多种鸟类携带该病毒,它们都能将病毒传播给多种动物,尤其是其他鸟类。由于它们是迁徙性鸟类,它们可能是感染增加的真正根源。

该病毒的传播动力学很复杂,涉及多种因素,包括气候、鸟类宿主出生率、迁徙模式和气候。根据这些个体参数随时间的变化,病毒的流行程度可能会发生变化。然而,尽管预期会出现感染的起伏,但人类的临床数据表明存在一个缓慢上升的趋势。

现在,可能找到了解释该病毒出现的答案。上周,一个美国研究团队公布了他们可能找到了病例增加的原因以及潜在的传播范围。这是病毒、迁徙性鸟类以及一种众所周知的、导致多种感染的第三方——蚊子——的复杂组合。

研究人员长期以来都知道蚊子是EEEV的载体;它们负责感染马匹和人类。但它们在病毒出现中的作用尚未被认为很重要。毕竟,蚊子在这些地区一直存在,它们的数量并不总是与感染相关。2009年,在缅因州爆发动物疫情时,所有送检的蚊子均未检测到病毒呈阳性。

作者曾认为蚊子仅仅是“桥梁载体”,即它们只在很短的时间内传播病毒。特定区域的蚊子密度增加确实会增加局部风险。但从整体大局来看,这些昆虫基本被排除在外。这项研究将它们重新带回聚光灯下,并更清楚地展示了蚊子为何是真正的问题所在。

该研究小组重点研究了佛蒙特州的两个县。在五个月的时间里,他们从七个不同种类的蚊子中收集了574只吸饱了血的蚊子。捕获后,这些昆虫被带回实验室进行各种分析。
第一项任务是确定病毒流行率最高的蚊子种类。这种蚊子是黑尾蚊(Culiseta melanura)。只有五个病毒分离株,全部来自该种类。

在确定了主要载体后,下一步是弄清楚病毒是如何传播的。这意味着要检查蚊子的血餐。研究小组发现鸟类是最有可能的目标,尽管选择的鸟类种类随时间变化。六月和七月,绿鹭是最受欢迎的选择,之后就再也没有发现鹭鸶的血液。总共发现了49种鸟类的血液,其流行率根据鸟类的迁徙模式而变化。

绿鹭的选择对作者来说很重要。虽然该鸟类此前从未被研究过是否存在EEEV,但其所属的鸟类家族已知携带该病毒。这表明病毒可能在初夏时节被引入该地区。然后,当鹭鸶迁徙离开时,蚊子就开始将病毒传播给其他物种,例如知更鸟、黄喉雀和山雀。

关于人类感染增加的原因,作者有一个理论。在他们的研究中,该种蚊子血液样本中只有5.7%是哺乳动物的。含有人类血液的样本比例更低:1.2%。这个低数字意味着每年可能只有少数病例。然而,如果这些蚊子将叮咬目标转向人类,风险可能会显著增加。

展望未来,作者建议将黑尾蚊作为监测重点,因为它是人类感染的最可能来源(至少在佛蒙特州)。虽然风险仍然非常低,但这一进展可以帮助公共卫生官员更好地了解年复一年的风险。它可能无法完全阻止所有感染,但考虑到高致死率,任何有助于减轻威胁的信息都值得努力。

 

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自青少年时期起,Jason Tetro就把实验室视为他的第二个家。他在微生物学和免疫学方面的经验使他涉足多个领域,包括血液传播、食品和水病原体;环境微生物学;消毒和防腐;以及SARS、禽流感和寨卡病毒等新兴病原体。他目前是圭尔夫大学的访问科学家。在公众中,Jason更广为人知的名字是“The Germ Guy”(细菌 guy),他经常在媒体上以其有时非传统的视角解读科学。Jason著有两本书:《The Germ Code》(2014年入围年度科学图书奖)和《The Germ Files》(曾连续几周登上全国畅销书榜)。他还合编了《The Human Microbiome Handbook》(人类微生物组手册),该书从学术角度探讨了微生物对人类健康的影响。他住在多伦多。

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