Science發文,新冠病毒到底會不會隨著季節變化消失?

世界範圍內的新型冠狀病毒疫情正在肆虐,根據世界衛生組織(WHO)日內瓦當地時間3月13日的報告,

已有123個國家和地區確診了13.2萬多例新型病例,死亡人數已超過5000人。“這是一個令人悲傷的重大數據。”WHO說。

如今,許多國家的政府和衛生部門寄希望於,隨著天氣變暖新冠病毒會喪失一些威力,就像造成普通感冒和流感的類似病毒一般。但學界也多有不同觀點,因為暫未獲得研究的“實錘”。新冠病毒的滅亡最後要仰仗季節的“賜福”嗎?


今天權威期刊Science網站發表長篇文章:《為什麼有那麼多種疾病會隨著季節起起落落?那新冠病毒呢?》,探討了疾病和季節的關係。


Science發文,新冠病毒到底會不會隨著季節變化消失?

圖片來自Science截圖

01 / 疾病如何隨季而動


哥倫比亞大學傳染病生態學家米卡埃拉·馬丁內斯(Micaela Martinez)正在領導一項研究,探討一個2500年前就被提出的問題,問題來源於雅典和斯巴達戰爭中人類史上第一場被詳細記錄的瘟疫:在特定季節,許多傳染病更為常見。


馬丁內斯說:“這是一個非常古老的問題,但研究還不夠深入。”在季節性傳染病的研究中純在不少障礙,比如研究往往要跟蹤2-3年,但參與實驗的人員無法持續;還有變量太多,容易受到虛假性信息的干擾等。


目前的已有研究表明,不同的疾病呈現不同的模式。有些高峰在初冬或晚期,有些高峰在春季、夏季或秋天。緯度不同,某些疾病的季節高峰不同,而且許多根本沒有季節性週期。


根據馬丁內斯2018 年發表的一篇論文顯示,至少有 68 種傳染病是季節性的。在下圖中,根據美國聯邦和州的健康記錄,每個氣泡代表每個月發生的年度病例的百分比。(數據之所以過時,是因為在引入疫苗後許多疾病下降了,在某些情況下下降為零。)


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以上圖片來自Science網站


根據馬丁內斯的介紹,除赤道地區外,呼吸道合胞病毒(RSV)是一種冬季疾病,但水痘有利於春季。輪狀病毒高峰出現在美國西南部的12月或1月,而在東北部的4月和5月。春夏兩季,生殖器皰疹在全國各地肆虐,而破傷風則青睞盛夏;夏秋兩季,淋病高發,6月至10月,百日咳發病率更高。梅毒在中國的冬季表現良好,但傷寒在7月份急劇上升。丙型肝炎在印度的冬季達到高峰,但在埃及、中國和墨西哥的春季或夏季達到高峰。旱季與尼日利亞的麥地那龍線蟲病、拉沙熱和巴西的甲型肝炎有關。


賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的名譽病毒學家尼爾·納森森認為說:“真正令我驚訝的是,您可以在一年中的幾乎每個月在同一位置的同一環境中找到一種病毒。”這表明人類活動不會對季節性有什麼影響。


納森森懷疑,瞭解病毒在人體外的生存能力更為重要,因為一些病毒的遺傳物質不僅被包裝在一種衣殼蛋白中,而且被包裝在一種被稱為“包膜”(Envelope)的膜中,這種膜通常由脂類構成。它在感染過程中與宿主細胞相互作用,有助於躲避免疫攻擊。


納森森說,帶有包膜的病毒更脆弱,更容易受到不利條件的影響,例如,夏季炎熱和乾燥。


愛丁堡大學的病毒學家 Ramalingam團隊2018年的一項報告也支持了這一觀點,在分析了9種病毒的存在和季節性後,

得出結論“包膜病毒有一個非常,非常明確的季節性”。Ramalingam團隊的研究中,還研究了每天天氣變化對病毒飽和量的影響,Ramalingam總結道:“當溼度急劇變化時,病毒的脂質膜會變得更脆弱。”。


02 /新冠病毒有何季節特徵?


新冠病毒已被證明是帶有“包膜”的病毒,那它是否也具有很強的季節性?


比如絕對溼度和相對溼度上升時,它在春季和夏季是否會變得脆弱?過去的冠狀病毒疾病,如SARS和中東呼吸綜合徵(MERS)並沒有提供任何線索,這兩種病毒都未像新冠病毒這樣廣泛傳播。這兩種病毒的傳播時間都不夠長,傳播範圍也不夠廣,不會出現任何季節性循環。


目前新冠病毒已經顯示,能在溫暖潮溼的氣候中明顯傳播:比如在亞洲的新加坡地區就有有超過175例病例。


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本週在預印平臺(非正式發表研究平臺)的兩篇對新冠病毒受環境影響的新論文得出相反的結論。其中一項研究了新冠病毒在中國19個省份的傳播,這些省份從寒冷乾燥到熱帶,並發現在各地都有持續的傳播。


而第二項研究的結論是,持續傳播似乎只發生在全球特定的波段,這些波段的溫度介於5°C到11°C之間,相對溼度在47%到70%之間。


Science文章同時指出,環境因素和人群免疫系統之間存在著平衡作用。其他冠狀病毒已經存在了很長時間,因此某些人群具有免疫力,這可能有助於在不利的條件下將這些病毒放逐出去。但對新冠病毒而言並不是這樣的。


馬丁內斯說:“儘管季節性可能會延緩新冠病毒的傳播,但是如果有足夠多的易感人群在身邊,這種情況可能會抵消,並持續很長一段時間。”


03/人體免疫系統也有季節變化?


研究還指出,人類的免疫系統具有先天的晝夜節律。


例如,伯明翰大學的研究人員在 276 名成年人中進行了一項疫苗試驗,隨機分配了一半的人在早上接受流感疫苗,另一半人在下午接受流感疫苗。研究人員在 2016 年報告稱,早上組的參與者對疫苗中三種流感菌株中的兩種的抗體應答顯著更高。


有證據表明人類免疫基因的作用也存在季節性變化(這在動物實驗中也有證實)。在對來自歐洲、美國、 岡比亞和澳大利亞的 10,000 多人的血液和組織樣本進行的大量分析中,劍橋大學的研究人員發現了約 4000 種與免疫功能相關的基因,這些基因具有“季節性表達譜”。


同時,馬丁內斯也提出一項警告,人造光可能會破壞人體免疫系統生成的晝夜節律,從而對疾病的易感性產生不可預測的影響。為了探討可能的影響,馬丁內斯等研究人員正在進行相關研究。


另一位研究人員也提出一項假設,就是通過“自然實驗”來研究季節性因素對疾病和免疫對影響。比如來自南半球和北半球適應不同季節的人經常在遊輪上或在會議上混在一起,在那裡他們會遇到同樣的病原體。上個月,鑽石公主號郵輪爆發對大規模新冠病毒疫情,可以給研究人員提供分析視角,研究人員可以研究來自不同地區、適應不同季節性變化的人群是否以同樣的速度受到感染。

對研究人員來說,新冠病毒疫情還有很多未解之謎,是否受季節影響,還有待時間證明。但研究人員認為是對傳染病季節性影響因素的研究是長期的,這將有助於給公共衛生帶來長遠福利。可以引導研究人員理解如何最好地接種疫苗,如何利用人類免疫系統在每天的最佳時間和每年的最佳時段。這也可以給人類預防和治療傳染病指明新的路徑。


原文鏈接:

https://www.sciencemag.org/news/2020/03/why-do-dozens-diseases-wax-and-wane-seasons-and-will-covid-19


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