对抗下一次大流行的秘密可能隐藏在果蝠身上

毁林和人类侵占野生土地会助长大流行的想法并非新鲜事。
大约60%的人类新发传染病来自动物,其中约三分之二来自野生动物。Jorn Cheney,Swartz/Breuer实验室,布朗大学

本文最初发布于 KHN

四十多只准备运往蒙大拿州博兹曼一处实验室的牙买加果蝠,将参与一项具有宏伟目标的实验:预测下一次全球大流行。

蝙蝠是病毒从动物传播到人类的主要媒介。这些病毒对蝙蝠通常无害,但可能对人类致命。例如,中国发现的马蹄蝠被认为是新冠病毒疫情的可能源头。研究人员认为,气候变化和人类开发活动给蝙蝠带来的压力,增加了病毒从蝙蝠跳跃到人类的频率,从而引发了所谓的“人畜共患病”。

“病毒溢出事件是多种压力因素级联的结果——蝙蝠栖息地被清除,气候变得更加极端,蝙蝠为寻找食物而迁入人类区域,”疾病生态学家Raina Plowright说,她是近期发表在《 自然 》杂志和《 生态学通讯 》杂志上关于生态变化在疾病中的作用的论文的合著者。

这就是为什么蒙大拿州立大学的免疫学家Agnieszka Rynda-Apple计划在这个冬天将牙买加果蝠带到博兹曼,建立一个繁殖群,并加速她的实验室工作,这是七个国家70名研究人员组成的团队的一部分。这个名为“BatOneHealth”的团队——由Plowright创立——希望找到预测下一种致命病毒何时可能从蝙蝠跳跃到人类的方法。

“我们正在合作研究蝙蝠为何是如此出色的传播媒介,”Rynda-Apple说。“我们正在努力了解它们的免疫系统有什么特点,使它们能够携带病毒,以及在什么情况下它们会排出病毒。”

她说,为了研究营养压力对病毒传播的影响,研究人员会为蝙蝠提供不同的饮食,然后“用流感病毒感染它们,然后研究它们排出病毒的量、病毒排出的持续时间以及它们的抗病毒反应。”

虽然她和她的同事们已经进行了这类实验,但繁殖蝙蝠将使他们能够扩大研究范围。

这是一项艰苦的工作,旨在深入了解环境变化如何导致营养压力,并更好地预测病毒溢出。“如果我们能真正理解所有拼图碎片,就能为我们提供工具,让我们回过头来思考可以采取哪些生态措施来打破病毒溢出的循环,”蒙大拿州立大学统计学助理教授Andrew Hoegh说,他正在为可能的病毒溢出情景创建模型。

蒙大拿州立大学的小型研究团队与位于蒙大拿州汉密尔顿的美国国家卫生研究院落基山实验室的研究人员合作。

最近发表在《自然》和《生态学通讯》上的论文集中讨论了澳大利亚的亨德拉病毒,Plowright就出生在那里。亨德拉是一种呼吸道病毒,引起类似流感的症状,通过蝙蝠传播给马,然后可以传播给接触马的人。该病毒致死率极高,在马中的致死率高达 75%。据记载,七名感染者中有四人死亡。

促使Plowright进行这项研究的问题是,为什么亨德拉病毒在20世纪90年代开始出现在马和人类身上,尽管蝙蝠可能已经携带该病毒数千年了。研究表明,原因是环境变化。

Plowright于2006年开始蝙蝠研究。在从澳大利亚的飞狐身上采集的样本中,她和同事们很少检测到该病毒。2005-06年,热带气旋“拉里”摧毁了蝙蝠的食物来源后,数十万只蝙蝠神秘消失。然而,他们发现了一小群数量稀少、虚弱且饥饿的蝙蝠,这些蝙蝠体内携带大量亨德拉病毒。这促使Plowright将营养压力视为病毒溢出的关键因素。

她和她的合作者梳理了25年的栖息地丧失、病毒溢出和气候数据,发现了环境变化导致的食物来源丧失与食物压力下蝙蝠高病毒载量之间的联系。

每隔几年出现的厄尔尼诺气候模式及其高温度,导致许多桉树无法产生蝙蝠所需的富含花蜜的花朵。而人类侵占农田和城市开发等其他栖息地,也消除了替代性食物来源。因此,蝙蝠倾向于迁入城市地区,那里有不理想的无花果、芒果和其他树木,并且在压力下排出病毒。当蝙蝠排泄尿液和粪便时,马在地上嗅闻时会吸入。

研究人员希望他们对感染亨德拉病毒蝙蝠的研究能说明一个普遍原理:大自然遭到破坏和改变会如何增加致命病原体从野生动物传播给人类的可能性。

病毒溢出的三个最可能的来源是蝙蝠、哺乳动物和节肢动物,尤其是蜱虫。大约 60% 的人类新发传染病来自动物,其中约三分之二来自野生动物。

毁林和人类侵占野生土地会助长大流行的想法并非新鲜事。例如,专家认为艾滋病病毒(HIV)首次感染人类是在人们食用了中非的黑猩猩后。1998年底至1999年初,马来西亚爆发了由蝙蝠传播的尼帕病毒,从蝙蝠传播给猪。猪放大后,又传播给人类,在该次疫情中感染了276人,导致106人死亡。现在新出现的是与环境变化带来的压力有关的联系。

这个复杂谜题的一个关键部分是蝙蝠的免疫系统。在蒙大拿州立大学饲养的牙买加果蝠将帮助研究人员更多地了解营养压力对其病毒载量的影响。

美国国家卫生研究院落基山实验室病毒生态学部门主管、BatOneHealth成员Vincent Munster也在研究不同种类的蝙蝠,以更好地了解病毒溢出的生态学。“有1400个不同的蝙蝠种类,携带冠状病毒的蝙蝠和携带埃博拉病毒的蝙蝠之间存在显著差异,” Munster说。“还有那些成千上万只一起生活的蝙蝠,与那些相对独居的蝙蝠之间的差异。”

与此同时,Plowright的丈夫Gary Tabor是大型景观保护中心的总裁,这是一个将疾病生态学研究应用于保护野生动物栖息地的非营利组织——部分是为了确保野生动物得到充足的营养,并防止病毒溢出。

“栖息地破碎化是一个未得到充分解决的地球健康问题,因为全球土地清理的水平仍在以前所未有的速度持续,”Tabor说。

随着预测疫情爆发的能力提高,其他策略也变得可行。能够预测亨德拉病毒可能溢出的模型,可能会导致对这些地区的马进行疫苗接种。

另一种可能的解决方案是Hoegh提到的“生态对策”——例如大规模种植开花的桉树,这样飞狐就不会被迫到开发区域寻找花蜜。

“现在,全世界都关注的是我们如何阻止下一次大流行,”Plowright说。“不幸的是,保护或恢复自然很少被纳入讨论。”

KHN (Kaiser Health News) 是一个负责深度报道健康问题的全国性新闻机构。KHN 与政策分析和民意调查一起,是 KFF (Kaiser Family Foundation) 三个主要运营项目之一。KFF 是一个免税的非营利组织,为全国提供健康信息。

 

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