COVID-19、禽流感、猴痘……病毒学家解释世界各地的病毒爆发潮

COVID-19、禽流感、猴痘……病毒学家解释世界各地的病毒爆发潮由于人类行为、城市化和气候变化,病毒的爆发可能会增加。从COVID大流行中改进的病毒检测方法,如废水监测,可以帮助追踪其他病毒并为未来的大流行的应对提供信息。据估算目前有167万种病毒尚未被发现,它们感染了哺乳动物和鸟类,而在这些病毒中,据认为多达82.7万种有可能感染人类。为了了解病毒是如何出现的,我们需要回到地球上生命的起点。关于第一个病毒是如何出现的,有几种理论,但他们都同意,病毒已经存在了数十亿年,与生物一起进化。当这种稳定的共同进化出现中断时,就是我们可能遇到麻烦的时候。人类群体中病毒出现的主要驱动力是人类和他们的行为。一万多年前,农业成为一种普遍的做法,随之而来的是人类开始与动物进行密切接触。这为自然感染这些动物的病毒提供了机会,使其"物种跳跃"到人类身上。这被称为人畜共患病。大约75%的新出现的传染病是由人畜共患病引起的。随着人类文明和技术的发展,对动物栖息地的破坏迫使动物进入新的地区寻找食物来源。通常不会有接触的不同物种现在共享同一个环境。在这个等式中加入人类,你就有了新病毒出现的完美配方。城市化导致人口密度高,为病毒的传播创造了一个理想的环境。城镇和城市的快速发展往往超过了适当的基础设施,如卫生和医疗保健,进一步增加了病毒爆发的可能性。气候变化也助长了病毒的传播。例如,虫媒病毒(由蚊子等节肢动物传播的病毒)正在新的地区被发现,因为蚊子可以生存的国家范围正在扩大。病毒可以从动物身上跳到人类身上。我们知道这些因素已经有很长一段时间了。SARS-CoV-2(导致COVID的病毒)的出现并没有让任何病毒学家或流行病学家感到惊讶。这是一个何时--而不是是否--会发生大流行的问题。出乎意料的是COVID大流行的规模,以及有效限制病毒传播的难度。我们也无法预测错误信息会对公共卫生的其他领域产生的影响。特别是在过去的几年里,反疫苗的情绪在社交媒体上变得更加普遍,我们看到对疫苗犹豫不决的比例在增加。儿童常规免疫项目也受到干扰,增加了麻疹等疫苗可预防疾病爆发的风险。监测方面的教训在COVID大流行期间,科学以前所未有的速度发展,导致了新的和改进的病毒检测方法的发展,以监测疾病的爆发和病毒的演变。现在,许多参与追踪SARS-CoV-2的科学家也开始将注意力转向监测其他病毒。例如,废水监测已被广泛用于检测大流行期间的SARS-CoV-2,并且同样可以帮助追踪对人类健康构成威胁的其他病毒。当一个人感染了某种病毒,该病毒的一些遗传物质通常会被冲进厕所。废水有能力显示一个地区的感染数量是否在增加,通常,在医院的病例数开始增加之前。将这项技术用于寻找其他病毒,如流感、麻疹甚至脊髓灰质炎,可以为我们提供关于病毒爆发时间的宝贵数据。这在某种程度上已经在发生--例如,2022年期间在伦敦的废水中检测到了脊髓灰质炎病毒。这种病毒监测的增加,自然会导致更多的病毒爆发被报告。虽然有些人可能认为这是在制造恐惧,但像这样的信息可能是遏制任何未来大流行病的关键。如果在一个没有充分的病毒监测的地区爆发,感染更有可能传播得太远而不容易被控制。也就是说,监测只是大流行病准备工作的一个部分。世界各地的政府和卫生及科学机构需要有(定期更新的)病毒出现和大流行的协议,这样我们就不会在可能已经太晚的情况下慌忙去了解情况。COVID不太可能是今天许多活着的人将目睹的最后一次大流行。让我们希望下一次我们能有更好的准备。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353517.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353517.htm

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家禽养殖场正流行的H3N8禽流感变异引发大流行担忧

家禽养殖场正流行的H3N8禽流感变异引发大流行担忧中国和诺丁汉大学的研究人员发现中国家禽养殖场流行的一种亚型禽流感病毒发生了变异。这些变化可能会增加向人类传播的可能性。研究人员还说,这些发现令人担忧潜在的流行病或大流行正在酝酿之中,因此有必要开展协同研究,密切监测家禽和人类体内的此类病毒。研究结果发表在《细胞》(Cell)杂志上,报告了从一名人类患者身上分离出的H3N8禽流感病毒(AIV)的特征。研究以实验鼠和雪貂作为人类感染的模型,发现该病毒经历了几种适应性变化,导致严重的动物感染,并使其可通过空气在动物间传播。在人类中,禽H3N8病毒感染可导致急性呼吸窘迫综合征,甚至致命。这种病毒广泛存在于鸡群中,但以前人们对它如何从动物传染给人类的特征知之甚少。诺丁汉大学的Kin-ChowChang教授说:"研究证明,从一名重症肺炎患者身上分离出的禽H3N8病毒能在人类支气管和肺上皮细胞中高效复制,对实验室哺乳动物宿主的影响极为有害,而且可以通过呼吸飞沫传播。"诺丁汉大学的Kin-ChowChang教授说:"重要的是,我们发现该病毒获得了人类受体结合偏好和氨基酸替代PB2-E627K,这是空气传播所必需的。即使接种了人类H3N2病毒疫苗,人类对新出现的适应哺乳动物的H3N8甲型流感病毒的免疫能力似乎也很幼稚,很容易受到流行病或大流行的感染。""流感病毒的耐酸性也是禽流感病毒在新的哺乳动物或人类中获得适应性和传播性需要克服的一个重要障碍。目前的新型H3N8病毒尚未获得耐酸性。因此,我们应该关注新型H3N8病毒耐酸性的变化。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382085.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1382085.htm

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科学家敲响警钟:COVID-19病毒正在白尾鹿群体中快速进化

科学家敲响警钟:COVID-19病毒正在白尾鹿群体中快速进化基因组分析和结果基因组分析表明,至少有30例鹿感染病例是由人类传入的--这一数字令研究小组大吃一惊。"我们通常认为种间传播是罕见的事件,但这次的抽样并不是很大,我们就记录了30起外溢事件。它似乎很容易在人与动物之间传播,"俄亥俄州立大学兽医预防医学副教授、该研究的共同第一作者安德鲁-鲍曼(AndrewBowman)说。"越来越多的证据表明,人类可以从鹿身上感染这种病毒--这并不令人惊讶。这可能不是一个单向管道。"综合研究结果表明,白尾鹿物种是SARS-CoV-2的贮存库,能使病毒持续变异,病毒在鹿体内的循环可能导致其传播给其他野生动物和牲畜。这项研究发表在今天(2023年8月28日)出版的《自然-通讯》(NatureCommunications)杂志上。先前的观察和扩展鲍曼及其同事曾于2021年12月报告在俄亥俄州的九个地方检测到白尾鹿感染了SARS-CoV-2,目前他们正在继续监测鹿是否感染了更多的最新变种。鲍曼说:"我们扩大了俄亥俄州的监测范围,以确定这是否是一个局部问题--我们在很多地方都发现了这一问题,所以这不仅仅是一个局部事件。当时有些人认为,也许这只是城市鹿的问题,因为它们与人的接触更密切。但在该州的农村地区,我们发现了大量阳性鹿。"除了检测活动性感染外,研究人员还通过含有抗体的血液样本发现,俄亥俄州估计有23.5%的鹿曾经感染过病毒。变异分析从采集的样本中获得的80个全基因组序列代表了不同的病毒变异群:传染性极强的Deta变异株是2021年初秋在美国的主要人类病毒株,占了几乎90%的序列;Alpha变异株是2021年春季在人类中流行的第一个引起关注的变异株。分析表明,鹿体内Delta变异株的基因组成与当时在人类中发现的优势品系相匹配,这表明存在溢出事件,而且鹿与鹿之间的传播是成群的,有些跨越多个县。鲍曼说:"我们的发现可能与时间有关,我们接近人类Deta变种感染高峰的末期,然后我们在鹿身上发现了大量Deta毒株。但我们在人类体内检测到的最后一次Alpha已经过去了很长时间。因此,鹿保留着人类已经灭绝的血统这一观点是我们担心的。"这项研究确实表明,接种COVID-19疫苗很可能有助于保护人类免受严重疾病的侵袭。一项关于鹿变种对西伯利亚仓鼠(SARS-CoV-2研究的动物模型)影响的分析表明,接种疫苗的仓鼠不会像未接种疫苗的动物那样因感染而生病。鹿的快速进化令人不安的是,在鹿体内流行的变种预计将继续发生变化。对样本中发现的变异进行调查后发现,与人类相比,鹿体内α和δ变异的进化速度更快。鲍曼说:"鹿不仅感染并维持着SARS-CoV-2,而且鹿体内的变异速度也在加快--有可能与感染人类的病毒不同。"病毒如何从人类传染给白尾鹿仍然是一个谜。迄今为止,即使美国有大约3,000万头自由放养的鹿,也没有发生过鹿源性毒株在人类中大规模爆发的情况。不过,在动物中传播的可能性仍然很大。鲍曼指出,俄亥俄州约有70%的散养鹿没有感染或接触过这种病毒,"因此,这是一大批天真的动物,病毒可以通过它们肆无忌惮地传播,有这种动物宿主在起作用,就会产生我们需要注意的事情。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1380045.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1380045.htm

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宾夕法尼亚大学医学院开发出高效mRNA疫苗 可预防致命的H5N1型禽流感病毒

宾夕法尼亚大学医学院开发出高效mRNA疫苗可预防致命的H5N1型禽流感病毒佩雷尔曼医学院微生物学教授ScottHensley博士强调了mRNA技术在疫苗开发中的灵活性。他解释说:"mRNA技术使我们能够更灵活地开发疫苗;我们可以在对具有流行潜力的新病毒株进行测序后数小时内开始制造mRNA疫苗。在以往的流感大流行期间,如2009年的甲型H1N1流感大流行,疫苗难以生产,直到最初的大流行浪潮平息后才开始供应。"斯科特-亨斯利(ScottHensley)博士。资料来源:宾夕法尼亚大学医学院合作与历史背景亨斯利的实验室与mRNA疫苗先驱、诺贝尔奖获得者德鲁-韦斯曼(DrewWeissman)医学博士的实验室合作开展了这项研究。魏斯曼说:"在2020年之前,专家们认为流感病毒造成大流行的风险最大,如果发生这种情况,我们能选择的疫苗也很有限。COVID-19向我们展示了基于mRNA的疫苗作为快速保护人类免受新病毒侵袭的工具的威力,我们现在已经做好了更好的准备,以应对包括流感在内的各种具有大流行潜力的病毒。"传统与mRNA疫苗生产大多数流感疫苗都是以鸡蛋为基础的,专家们在受精鸡卵中注入他们预测的优势病毒株,让其复制,然后将病毒灭活,用于全球分发的流感疫苗中。然而,在生产这些传统疫苗之前,病毒必须首先适应在受精卵中复制,这可能需要长达六个月的时间,这为在流感大流行的头几个月最需要疫苗时快速生产疫苗带来了潜在的问题。研究结果和疫苗功效宾夕法尼亚大学的研究人员开发了一种mRNA疫苗,针对在鸟类和牛类中广泛流行的H5N1病毒的一种特定亚型。虽然这种病毒很少感染人类,但有人担心这种病毒可能会进化并导致人类大流行。研究人员发现,疫苗在小鼠和雪貂体内引起了强烈的抗体和T细胞反应。更重要的是,动物在接种疫苗一年后仍能保持高水平的抗体。此外,研究人员还发现,与未接种疫苗的对照组相比,接种疫苗的动物在感染H5N1病毒后清除病毒的速度更快,症状更少。研究人员还指出,所有接种疫苗的动物在感染H5N1病毒后都存活了下来,而所有未接种疫苗的动物都死亡了。最后,研究人员将小鼠对mRNA疫苗的反应与它们对传统蛋基疫苗的反应进行了比较,发现mRNA疫苗同样有效;两种疫苗都能引起强烈的抗体反应,与之前是否接触过季节性流感无关。编译来源:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1433228.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1433228.htm

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美国CDC警告得克萨斯州出现H5N1禽流感牛传人事件

美国CDC警告得克萨斯州出现H5N1禽流感牛传人事件美国疾病控制和预防中心(CDC)在首例H5N1禽流感(或称禽流感)病例似乎由奶牛传染给人类之后发出了健康警报。得克萨斯州一名农场工人在奶牛疫情爆发时感染了该病毒。这是美国第二例人类感染病例;2022年,科罗拉多州一名家禽工人的检测结果呈阳性。在这名德克萨斯农场工人身上发现的病毒株不易在人与人之间传播,因此不构成大流行病威胁。但这仍然是一个重大进展。禽流感的一些背景情况禽流感有两种类型:高致病性和低致病性,这取决于禽流感病毒对鸟类的致病程度。H5N1属于高致病性禽流感。H5N1于1997年首次在香港出现,随后于2003年在中国出现,通过野鸟迁徙和家禽交易传播。它在家禽养殖场造成周期性流行,偶尔也会出现人类病例。甲型流感病毒(如H5N1)又分为变种,称为支系。导致当前疫情的独特变种是H5N12.3.4.4b支系,它出现于2020年末,目前已在全球广泛传播,尤其是在美洲。过去,可以通过扑杀受感染的鸟类来控制疫情,H5N1病毒也会暂时消停。但自2021年以来,由于疫情不断升级,这种做法变得越来越困难。野生动物现在也参与其中水禽(鸭子、天鹅和鹅)是禽流感的主要全球传播者,因为它们会通过绕过澳大利亚的特定路线迁徙到世界各地,例如中国的青海湖也是水禽迁徙到世界各地的主要枢纽。但是,越来越多的非水禽鸟类受到感染后选择不同的飞行路线。令人担忧的是,这种传染病也已经传播到了南极洲,这意味着澳大利亚现在面临着飞到这里的不同鸟类物种感染的风险。自2021年以来,H5N1病毒以前所未有的方式不断升级,世界各地越来越多的哺乳动物,包括海狮、山羊、赤狐、郊狼,甚至家猫家狗都受到了感染。生活在城市周边地区的红狐等野生动物可能成为向农场、家养宠物和人类传播的新途径。目前,美国7个州至少有17个农场的奶牛和山羊感染了H5N1病毒。人感染后有哪些症状?自2003年以来,全球共有14例人类感染H5N12.3.4.4b支系病毒的病例,人类感染H5N1病毒的病例总数为889例。以前的人类病例表现为严重的呼吸道疾病,但H5N12.3.4.4b也会影响其他器官,如大脑、眼睛和肝脏。例如,最近的病例出现了神经系统并发症,包括癫痫发作、器官衰竭和中风。据估计,约有一半感染H5N1病毒的人会死亡。德克萨斯州农场工人的病例似乎比较轻微。此人表现为结膜炎,这并不常见。食品安全接触患病家禽是人类感染的一个关键风险因素。同样,得克萨斯州的农场工人也很可能与受感染的牛有密切接触。疾病预防控制中心建议,巴氏杀菌的牛奶和煮熟的鸡蛋是安全的。但是,在烹饪过程中处理受感染的肉类或鸡蛋,或饮用未经巴氏消毒的牛奶可能会带来风险。虽然澳大利亚的家禽或牛中没有H5N1病毒,但卫生的饮食习惯始终是个好主意,因为生牛奶或未煮熟的肉、蛋或家禽可能会受到沙门氏菌和大肠杆菌等微生物的污染。如果不是流行病,我们为什么要担心?大约从2005年开始,科学家们就担心禽流感可能会引发大流行。禽流感病毒不容易在人体内传播。但如果禽流感病毒发生变异,在人体内传播,就会造成大流行。一个令人担忧的问题是,如果禽类感染了猪等动物,就会成为基因混合的容器。在人类和牲畜生活距离较近的地区,例如农场、市场,甚至是散养家禽的家庭,禽流感和人类流感病毒株混合变异并引发新的大流行病毒株的可能性较高。流感引发大流行有多种潜在途径。图片来源:作者提供对得克萨斯州受感染的奶牛进行检测,是因为养殖户发现它们的产奶量减少了。如果肉牛也受到类似的影响,可能就不那么容易发现了,而养殖户的经济损失可能会抑制检测或报告感染的积极性。如何预防大流行病?目前,H5N1病毒不会在人类之间传播,因此不会立即出现大流行的风险。然而,目前在农场、野生动物和更多野生鸟类中,H5N12.3.4.4b支系出现了前所未有的持续感染,这为H5N1基因突变并引发大流行创造了更多机会。禽流感以前的流行病学热点在亚洲,与此不同的是,新的热点(也可能是大流行的出现地)在美洲、欧洲或非洲。流行病呈指数级增长,因此对动物和人类疫情的早期预警至关重要。我们可以利用EPIWATCH平台等监控工具监测感染情况。该地图显示EPIWATCH上的禽流感报告。图片来源:EPIWATCH/作者提供越早发现流行病,就越有可能将其消灭并迅速研制出疫苗。虽然鸟类有疫苗,但直到最近,人们基本上都避免使用这种疫苗,因为它只是部分有效,而且会掩盖疾病的爆发。但通过扑杀受感染的禽类来控制疫情已不再可行,因此法国等一些国家从2023年开始为家禽接种疫苗。对于人类来说,季节性流感疫苗可提供少量交叉保护,但要获得最佳保护,疫苗必须与大流行病毒株完全匹配,而这需要时间。2009年流感大流行于5月份在澳大利亚开始,但疫苗在9月份,即大流行高峰期过后才上市。为了降低大流行病的风险,我们必须查明H5N1是如何传播到如此众多的哺乳动物物种的,哪些新的野生鸟类途径会带来风险,并监测动物、鸟类和人类爆发疾病的早期迹象。对农民的经济补偿对于确保我们发现所有疫情并避免影响食品供应也至关重要。撰稿人:CRainaMacIntyre--悉尼新南威尔士大学柯比研究所全球生物安全教授、NHMRCL3研究员、生物安全项目负责人AshleyQuigley-新南威尔士大学悉尼分校全球生物安全高级研究员HaleyStone-悉尼新南威尔士大学柯比研究所生物安全项目博士生MatthewScotch-亚利桑那州立大学健康解决方案学院研究副院长兼生物医学信息学教授RebeccaDawson-悉尼新南威尔士大学柯比研究所助理研究员改编自最初发表在《对话》上的一篇文章。编译自:ScitechDaily...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1426718.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1426718.htm

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COVID-19病毒可导致脑细胞融合 可能解释"脑雾"

COVID-19病毒可导致脑细胞融合可能解释"脑雾"一些病毒不会杀死它们的宿主细胞,而是导致大脑功能紊乱。它们这样做的机制在非脑细胞中是可以理解的:病毒使用称为fusogens的特殊分子与细胞融合并进入细胞。fusogens劫持了细胞的机器以产生更多的病毒,从而将病毒--以及更多的fusogens--传播到邻近的细胞。直到现在还不清楚的是fusogens如何影响脑细胞。悉尼麦考瑞大学的研究人员与昆士兰大学和芬兰赫尔辛基大学合作,研究化脓性物质对大脑的影响。这项研究依赖于大脑器官,即模拟真实情况的人工种植的"迷你大脑"。该研究的共同作者YaziKe说:"我们将人类干细胞重新编程为脑细胞,包括神经元,并让它们在一个培养皿中组装成迷你大脑。"研究人员对感染了包括SARS-CoV-2病毒在内的迷你大脑与未感染的对照器官进行比较。他们发现,病毒导致神经元之间、神经元和胶质细胞之间以及胶质细胞之间的融合。胶质细胞是大脑和脊髓中的非神经元细胞,帮助支持和保护神经元。该研究的共同作者之一MassimoHilliard说:"我们发现COVID-19导致神经元经历一个细胞融合过程,这在以前是没有见过的。在神经元感染SARS-CoV-2后,穗状S蛋白会出现在神经元中,一旦神经元融合,它们就不会死亡。"穗状蛋白,或S蛋白,是SARS-CoV-2的关键生物特征之一。它位于病毒的外部,使其能够穿透宿主细胞并导致感染。研究人员说,这种没有细胞死亡的融合可以解释一些人在感染COVID-19后出现的慢性神经系统症状,如头痛、"脑雾"、味觉和嗅觉丧失,以及疲惫。该研究的主要作者RamónMartínez-Mármol说:"在目前对病毒进入大脑时发生的情况的理解中,有两种结果--要么细胞死亡,要么发炎。但我们已经显示了第三种可能的结果,即神经元融合"。该研究揭示了病毒感染后的神经系统事件的新机制,这使人们对COVID-19的长期影响以及也许其他神经系统疾病有了更多的了解。"这项非常全面的研究可以帮助我们了解这种病毒行为的一些机制,"该研究的合著者之一LarsIttner说。"我们也已经在我们的实验室开始了一项研究计划,围绕了解COVID感染对大脑的影响,以及这如何影响痴呆症的进展、结果甚至是发病"。该研究发表在《科学进展》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1364207.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1364207.htm

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专家:禽流感病毒快速变异 哺乳动物病例大增

专家:禽流感病毒快速变异哺乳动物病例大增专家警告,造成世界各地鸟类禽流感病例数创新高的H5N1病毒正在迅速变异,呼吁各国加强为境内家禽接种疫苗。专家强调,尽管目前的情况对人类构成的风险仍低,但哺乳动物的禽流感病例正在显著上升,令人担忧。世界卫生组织的动物流感研究合作中心主任韦比说,H5N1病毒在1996年首次出现,原本大致只限季节性流行,但2021年中“出现某些变化”,导致禽流感病毒传染性大增。此后,禽流感疫情变成全年无歇,且扩散到新的地区,造成野鸟大量死亡、数千万只家禽被扑杀。韦比领导的研究团队发现,H5N1病毒从欧洲传播至北美洲,过程中快速变异;病毒来到北美洲后毒性增强,意味着可能造成更危险的疾病。韦比说,大多数的哺乳动物染上禽流感是因为吃了染疫的鸟类,但西班牙一座貂场和南美洲沿岸海狮群也出现疑似病例,意味着病毒可能正在哺乳动物之间传染。他强调,若要让禽流感整体病例减少,进而降低人类感染风险,方法之一是各国对家禽施打疫苗。

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