当西尼罗河病毒致命时

气候变化如何加剧控制美国最常见蚊媒疾病的难度。
Researchers confirmed in the 1950s that the Culex genus of mosquito — dawn and dusk biters that prefer to feed on birds — were the primary vector of West Nile disease.
研究人员在 20 世纪 50 年代确认,伊蚊属的蚊子——黎明和黄昏时叮咬,偏好以鸟类为食——是西尼罗河疾病的主要传播媒介。来源:E+/Getty Images

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詹姆斯·帕拉瓦尼在女儿婚礼招待会前一天出现了类似流感的症状。他发烧、头痛、发冷。那是 2021 年的劳动节周末,他的家人认为他可能感染了 COVID-19。但纽约州韦斯特切斯特郡一家急诊室的检测结果呈阴性。

急诊室医生迅速将帕拉瓦尼转往康涅狄格州的耶鲁纽黑文医院,他一年前在那里接受了肾移植手术。那里的专家怀疑他可能患有与手术相关的肾脏或血液感染。他们给他用了几轮抗生素,但他病情持续恶化。

帕拉瓦尼,朋友和家人称他为吉姆,他经历了漫长而曲折的人生,才来到女儿的婚礼周末。他为了其他事务而辍学,未读完高中最后一年。他和朋友们在一家租用的汽车旅馆举办的音乐节——“摇滚音乐节”——在斯克内克塔迪的现代历史上占据着近乎神话般的地位。帕拉瓦尼最终获得了 GED,并就读于雪城大学法学院,在那里他取得了班级第二名的成绩。

1986 年,他与中学时的恋人结婚后,帕拉瓦尼从法学院毕业,搬到韦斯特切斯特,开始建立自己的事业和家庭。但在 90 年代,他得知自己患有称为多囊肾病的遗传性疾病——这种疾病会导致肾脏上长出囊肿,并常常导致器官衰竭。在治疗囊肿几年后,帕拉瓦尼的医生启动了漫长的器官移植过程。2020 年,在他女儿婚礼周末前大约一年,他终于得到了一个肾脏。

现在,他的医生认为这个移植的肾脏可能让他生病了,尽管他们仍然不知道原因。在她举行招待会的早晨,珍妮·帕拉瓦尼·戴维斯在医院给父亲打电话。她问他是否要推迟庆祝活动。“不,不,”他告诉她。“继续进行。”

这是戴维斯与父亲的最后一次清醒对话。第二天,她接到母亲的电话。帕拉瓦尼的病情在迅速恶化。

“他拿起电话,非常语无伦次,说不出话来,”戴维斯说。“我记得我说‘你好,我爱你’,他只说‘别哭’,之后他说的话都毫无意义。” 帕拉瓦尼当天就插管了。

医生们进行了数十项测试,并给帕拉瓦尼用了多轮强效抗生素来治疗感染。直到他入院大约一周后,医生进行了腰椎穿刺——他们才发现了真正的罪魁祸首:他的脑脊液中存在西尼罗河病毒。该疾病已扩散到他的大脑并导致其肿胀。(耶鲁纽黑文医院拒绝就帕拉瓦尼的护理发表评论。)

七个月里,帕拉瓦尼在昏迷中时而清醒,时而昏迷,医生们试图通过静脉输液、止痛药和氧气来对抗病毒。一度,帕拉瓦尼似乎有可能康复。他点了点头,试图与呼吸机管旁边的家人交流。医生减少了呼吸机输送的氧气量,他能够自主呼吸。但到 2022 年 3 月,帕拉瓦尼的病情再次开始恶化。4 月 13 日,帕拉瓦尼在临终关怀医院去世,终年 59 岁。

二十多年来,西尼罗河病毒一直是北美最常见的蚊媒疾病。大平原州和美国西部通常报告的病例数最多,尽管几乎所有美国大陆的州都发生过疫情。自该疾病首次传入美国以来,已造成超过 2,300 人死亡,而且每年受该病毒影响的人数预计还将增加。

随着气候变化延长温暖的季节并加剧暴雨,西尼罗河病毒的范围和流行程度也在发生变化。更温暖、更湿润的条件使得蚊子能够更快地发育,在传统的夏季范围之外保持活跃,并在一年内繁殖更多次。鸟类是西尼罗河病毒的宿主,并将病毒传播给叮咬它们的蚊子,它们正在根据季节变化调整迁徙模式。

这两种趋势的结合可能对人类造成严重后果。一项最新研究表明,“西尼罗河病毒再次凸显了动物、人类和环境的健康是相互交织在一起的。” 过去几年,科罗拉多州和亚利桑那州记录了该病毒的疫情,导致每个州都有数十人死亡。加利福尼亚州和怀俄明州的部分地区也报告了异常高的病例数。与此同时,内华达州、伊利诺伊州和纽约州的感染西尼罗河病毒的蚊子数量和蚊子活动水平均高于平均水平或创下历史新高。

德克萨斯大学医学分部微生物学和免疫学系主任斯科特·韦弗说:“总的来说,有证据表明,气温升高导致鸟类-蚊子传播增加,以及我们称之为溢出感染到人类的情况增多。”


西尼罗河病毒通常不会对年轻、健康的个体造成严重影响。只有五分之一的感染者会出现症状,这些症状可能包括发烧、头痛、关节痛、腹泻和其他类似流感的疾病迹象。

西尼罗河病毒没有治愈方法;免疫系统必须自行将其清除。这就是为什么老年人和患有癌症、糖尿病和肾脏疾病等既往病症的人,患上严重疾病的风险更高。接受器官移植的人也是如此,他们终身服用免疫抑制剂以确保身体不排斥器官。

约有 150 名感染西尼罗河病毒的人中,会发展成最严重的疾病形式,病毒会攻击中枢神经系统。在这些患者中,有 10% 的人——包括帕拉瓦尼——患上脑炎或脑膜炎(分别是大脑和脊髓周围组织的肿胀),最终导致死亡。

由于只有极少数感染者会严重生病,西尼罗河病毒对公众的影响取决于感染该疾病的人数。有些年份,在美国检测到的感染人数接近 10,000 人。其他年份,报告的病例不到 1,000 例。病例数量在很大程度上取决于环境条件——降雨量、春季或秋季的温度高低——以及鸟类迁徙模式和人类行为。

“任何一只蚊子叮咬一只鸟,然后存活足够长的时间叮咬人类”并传播西尼罗河病毒,这是一个罕见事件,”凯里生态研究所的疾病生态学家香农·拉杜说。但与 COVID-19 一样,分母的大小至关重要。“当你拥有数百万只蚊子时,那个罕见的事件就会更频繁地发生,”拉杜说。


帕拉瓦尼的病情并不是美国医务人员遇到的第一个难以解释的西尼罗河病例。1999 年 8 月,纽约市都会区的人们开始出现严重的脑炎。这些患者以前都很健康,并在生病前曾在户外活动。纽约市公共卫生部门怀疑疫情是由蚊子传播的疾病引起的,并立即展开了调查。

在疫情爆发前的几个月里,纽约的研究人员在北美的一些野生鸟类中检测到了一种不熟悉的单链 RNA 病毒。特别是猛禽和乌鸦家族的成员,它们的死亡数量异常高。在纽约人患病四周后,布朗克斯动物园的首席病理学家将这些情况联系起来,并敲响了警钟。这些鸟类感染了西尼罗河病毒,该病毒以其在半个多世纪前首次在人类身上分离出的地区——乌干达北部的一个地区——命名。公共卫生部门最终证实,正是西尼罗河病毒导致纽约人患病。

到夏末,已有 59 人因西尼罗河病毒住院。七人死亡。

几十年来,西尼罗河病毒已知会导致发烧、呕吐、头痛和皮疹。20 世纪 50 年代初在中东发生的疫情帮助研究人员证实,伊蚊属的蚊子——黎明和黄昏时叮咬,偏好以鸟类为食——是该疾病的主要传播媒介或携带者。世界各地都发生了不同程度的疫情——在法国、印度、以色列、意大利、摩洛哥、罗马尼亚、俄罗斯、南非、西班牙和突尼斯。但直到 1999 年,研究人员才了解到迁徙的鸟类可以将病毒从一个半球传播到另一个半球。

一旦公共卫生官员了解了纽约脑炎疫情背后的原因,他们就在全市喷洒杀虫剂和杀灭蚊幼虫剂来消灭蚊子。但该疾病无法根除。三年内,鸟类已将其传播到全国各地以及加拿大大部分地区。

自本世纪以来,美国对西尼罗河病毒的公共卫生应对措施一直伴随着成功和挫折。每隔几年,当环境条件允许伊蚊数量激增时,病例就会失控,数百人死亡。州和城市常常迟缓地部署有限的武器——喷洒杀虫剂和公众意识宣传活动——来控制疾病。在一场疫情爆发后,下一场通常会带来不同的环境条件组合,而该疾病对公众健康的影响会小得多。

疾病控制与预防中心 (CDC) 的医学流行病学家 J. Erin Staples 表示:“西尼罗河病毒的传播有许多因素在起作用。这使得我们很难预测。”

该病毒的不可预测性在一定程度上解释了各州和联邦政府对西尼罗河病毒威胁反应平淡的原因。尽管该病毒已在北美造成人员伤亡近四分之一世纪,但仍没有疫苗或治愈方法,而且对该疾病的研究资金很少。一项 2021 年的研究指出:“尽管西尼罗河病毒继续以巨大的代价造成严重的疾病和死亡,但近年来资金和研究却有所下降。” 在 2000 年至 2019 年间,美国国立卫生研究院为西尼罗河病毒研究提供了 6700 万美元的资金——不到同期用于研究寨卡病毒(一种未能在美国立足的蚊媒疾病)的 9 亿美元的十分之一。


专家警告说,气候变化为西尼罗河病毒的传播创造了更多机会。

伊蚊在温带湿润的天气里茁壮成长。与其他蚊子一样,它们将卵产在静止的水中。在气温低于 45 华氏度(约 7 摄氏度)时,蚊卵无法存活,但随着温度升高,从孵化到繁殖的时间会缩短。蚊子最适宜生存的温度范围在 68 到 82 华氏度(约 20 到 28 摄氏度)之间,具体取决于物种,但一种伊蚊可以在户外温度在 57 到 94 华氏度(约 14 到 34 摄氏度)之间传播西尼罗河病毒。

随着气温升高,使秋季、冬季和春季变得更温和,伊蚊将有更多机会在以前不常见蚊子的地方繁殖和传播西尼罗河病毒。与此同时,由于温暖的大气能容纳更多的水分,极端降雨事件变得更加频繁——这意味着有更多的静止水源供蚊子繁殖。

在纽约,冬季变暖速度是夏季的三倍,蚊子现在活跃到 11 月。几十年前,一只成年蚊子在 10 月中旬之后飞舞是极其罕见的。“我们开始看到,并且将继续看到西尼罗河病毒传播范围的变化,”康奈尔大学昆虫学教授劳拉·哈灵顿说,“以及一些最重要的鸟类宿主的变化。”

气候变化也由于天气变化以及不同植物和树木生长和开花时间和地点的调整,将鸟类推向新的地区。“候鸟每年在北半球繁殖的地方的栖息地发生了变化,”德克萨斯大学的韦弗说。“仅仅温度本身可能也会影响迁徙。” 当鸟类进入新的栖息地时,它们有可能将西尼罗河病毒带入其中。

已经有证据表明气候变化正在助长西尼罗河病毒的爆发。2021 年,亚利桑那州的马里科帕县降雨量异常大——6 月至 9 月降雨量为 6.6 英寸,而同期通常为 2.2 英寸。那个夏天,马里科帕县经历了历史上西尼罗河病毒的激增——这是该病毒 25 年前传入美国以来,美国县级爆发中最严重的疫情。约有 1,500 人被诊断患病,1,014 人住院,101 人死亡。前一年,该地区的记录病例数是个位数。

斯塔普尔斯说,爆发的一个决定性因素是异常的降雨量。这导致“蚊子数量空前增加,病毒传播给人类的能力也随之增强。” 随着地球变暖,亚利桑那州预计将出现更多极端降雨。


为了预防西尼罗河病毒爆发,公共卫生官员必须监测蚊子和鸟类中的病毒。但蚊子的行为使得监测工作复杂化——甚至比追踪其他疾病传播媒介(如蜱虫)更棘手。与蜱虫不同,蜱虫相对固定,而蚊子可以在任何方向上移动一到两英里。这意味着公共卫生机构必须进行一项昂贵且耗时的捕蚊行动,利用现场测试、地图和猜测来确定蚊子藏身之处。鸟类也具有迁徙性,这进一步增加了追踪、绘制和控制该疾病的难度。

即使考虑到这些挑战,流行病学家也认为,很少有州投入足够的精力和资源来确保它们能够预测和应对西尼罗河病毒爆发。“我们仍然使用 25 年前的那种病媒控制方法,以及使用驱蚊剂的信息,”斯塔普尔斯说。

一些州做得比其他州好。马萨诸塞州和纽约州是全国在追踪西尼罗河病毒方面最积极的州之一,它们定期检测蚊子滋生地和鸟类,并在出现阳性结果时,利用这些信息告知公众。在帕拉瓦尼的腰椎穿刺发现他感染了西尼罗河病毒后,韦斯特切斯特县卫生部门前往他家,对该地区进行了搜查。县公共卫生官员排干了蚊子可能滋生的后院积水,并鼓励附近的居民在自己的住所也这样做。

拉杜说:“在一些地方,有明确的联系指导何时进行检测以及检测什么。” 但“蚊子监测在所有地区都不是常态,即使在同一州内的不同地区,也并非标准化。”

随着气候变化在有利条件下推动蚊子,西尼罗河病毒并非唯一受影响的传染病。自 2001 年以来,美国传播媒介传播疾病的病例数量增加了一倍多。其中一些增长可归因于医生和公众对疾病的认识提高,以及因此增加的检测。但也有一些疾病爆发的例子,它们超出了其历史分布区域,这可能表明环境变化正在将疾病携带者引入新的地方。

2023 年,美国在南加州出现了首例本地传播的登革热病例,并在德克萨斯州、佛罗里达州和马里兰州出现了非同寻常的本地获得性疟疾病例。当蚊子将西尼罗河病毒传播给人类时,病毒的传播就停止了。感染的人类无法将病毒传染给蚊子。但登革热和疟疾并非如此,这使得这些疾病的传播可能更加危险。

许多研究表明,随着我们深入 21 世纪,传染病将对北美公共健康造成更大的影响。“美国疾病控制与预防中心新兴和传染性人畜共患病中心代理主任克里斯托弗·布雷登在 2022 年警告说:“比以往任何时候都有更多的美国人面临风险。”

如果说作为全国最常见的蚊媒疾病,西尼罗河病毒是美国应对未来媒介传播疾病涌入情况的试金石,那么美国的情况就不容乐观。“我们没有很好的工具来控制它并预防人类疾病,”哈灵顿说。

但目前,那些受到蚊媒疾病个人影响的人正在装备 DEET 并敲响警钟。直到最近,珍妮·帕拉瓦尼·戴维斯还在担任美国荒野协会(一个倡导更好地保护国家剩余野生地区的土地保护组织)的传播经理。美国荒野协会发布的关于气候变化的报告通常包括关于气候变化如何随着气温升高而侵蚀人类健康的顶级研究结果。但戴维斯说,她父亲的死让她深刻体会到这些问题是如何相互联系的。

“我开始将这些信息联系起来,看到了更大的图景,”她说。她位于弗吉尼亚州的后院收集大量的水,尤其是在最近几年,因为连续创纪录的降雨事件淹没了该州。“我想没有人会责怪我,但我已经养成了一种神经质,每次我挠蚊子叮咬时,我都会想:‘这会不会是今天杀死我的东西?’我见过如果我们不关注这些事情会发生什么。”

本文最初发布在 Grist,网址为 https://grist.org/health/west-nile-virus-mosquito-climate-change/

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