所有引起人类传染性疾病的微生物都是由动物传染给我们的——好比我们的灵长类表亲,驯养的动物,以及其他加倍危险的传染源,例如野活泼物。有些病原体在好久之前就从动物“跃迁”到人身上了,但这一切过分长远,以至于我们难以确定它们的发源。鉴于人类能经由过程多种体例接触到动物,彻底灭失落这些病原体现实上是不成能的。
撰文 | Martin J. Blaser(美国医学院院士、美国传染性疾病学会本家儿席)
当我还在医学院念书的时辰,有一个炎天,我做了大夫助理。我们的工作是为加入西弗吉尼亚州职业培训项目标工人们做体检。这是一次出格有益的履历,我学到了很多临床操作,并学会了对大量的健康年青人进行详尽的体检。我的教员,弗里德·库利大夫,务实、伶俐并且滑稽。我天天在他这里工作到下战书1点,之后,我就可以去病院给其他大夫帮手,欢迎各类患者。这家病院里没有几多医学院的学生,所以这里的大夫们非分特别接待我,耐烦解答我的各类提问。
一全国午,我们被告急召集起来欢迎一位11岁的男孩,他病得极重,已经住院了。他糊口在一个小且保守的基督教浸礼会社区,之前一向很是健康。两天前,他感应身上发痒,然后起头高热且胃痛。第二天,高热加倍严重,并伴有头痛。第三天,他满身上下起头呈现紫色的小黑点。他的怙恃吓坏了,于是把他送到病院——这很是实时。急诊室的大夫们很快就诊断出了他患的是落基山黑点热,这是一种由携带着立克次体细菌的蜱虫叮咬引起的疾病。它最初是在蒙大拿州的比特鲁特山谷中发现并是以得名,但其实它在美国东部更为常见。
这种细菌在血管内皮细胞内增殖,激发了一系列猛烈的免疫反映——血管发炎、分裂,引起皮疹,而这些发炎分裂的血管中也包罗大脑血管,于是引起脑炎并导致头痛。这个男孩接管了四环素治疗,保住了人命。借使倘使没能实时就诊,或者错过了四环素治疗的最佳机会,他很有可能会有生命危险——这种疾病的致死率高达30%。
我伴随大夫去看望他。他的病房窗帘紧闭,因为光线会刺痛他的眼睛,这暗示着他的大脑受了影响。他满身都是紫斑,比我之前见过的都要多。有些黑点聚当作一团,像是一大块紫黑色的补丁。他的头发打了绺,因为不断地摆布挣扎而大汗淋漓。护士把他的手绑在床沿以避免他误伤本身或他人。他仿佛中了魔一般大呼大叫,却完全语无伦次。间或有一两个可以听懂的词语蹦出来,满是恶毒的诅咒……这种状况一向在持续。他的怙恃畏畏缩缩地坐在病房的角落,面露尴尬——儿子从哪里学来的这些脏话?——我们独一确定的是,脑炎导致了这个男孩的掉控。
幸运的是,颠末治疗,他离开了生命危险,并逐渐好转起来。五天之后,尽管疗程还需继续,但他可以出院回家了。他对于这些天发生的工作毫无印象,可是我相信他的怙恃很难健忘这一次遭遇:不仅是病情的恐怖,还有痊愈的神奇。
像立克次体这样的微生物属于病原体,或者俗话所说的“病菌”。它们会让您发烧、畏寒、痛苦悲伤、发痒,使您卧床数日,甚至会带来生命危险。我们自从150多年前发现它们以来,一向就在竭尽全力地覆灭它们。在曩昔的70多年里,我们利用一系列抗生素标的目的病原菌开战,拯救了百万人的人命。不外,令我们啼笑皆非的是,这场战争似乎永无绝顶。细菌突变并发生出耐药性的速度快如闪电——即使是对某些结果最好的抗生素也是如斯。更令人担忧的是,标的目的病原体策动的这场战争已经对我们的健康造当作了不测的严重后果。
所谓“良知知彼,百战不殆”。在我们回首这些后果之前,且让我们先领会一下我们的仇敌。除了都可能引起疾病这一点,病原体现实上千差万别。好比,它们的生物学素质是细菌仍是病毒?它们是寄生在我们的胃肠道内靠发生毒素来危险人体细胞(像摈除舰那样在海上发射导弹),仍是入侵细胞来给我们添乱(像水兵陆战队那样登岸上岸)?
我们习惯于认为病原体素质上是险恶的,可是它们并非如斯。正如黄石公园的狼群那样,它们只是捕食者。往往,为了餬口,病原体给宿本家儿带来了极大的损害。不外,这些损害往往只是一场不测,是病原体为了保存不得不采用的策略,对于宿本家儿的危险其实是无心之过。可是那些顺应了宿本家儿身体情况的病原体再搞粉碎就是“别有效心”了。好比,导致结核病的细菌使病人咳嗽,从而传染到更多的人;与此近似,狂犬病毒进犯宿本家儿大脑的特定部位,引起撕咬行为,从而经由过程唾液传布。
大卫·奎曼(David Quammen)在《致命接触:全球大型流行症探秘之旅》一书里谈及新发传染性疾病的时辰,作出了一个得当的描述。他提到,我们经常认为捕食者是大怪兽,从外面吞食失落它的猎物;其实,病原体是小怪兽,从内部蚕食失落它们的猎物。
因纽特人相信“狼群使得驯鹿更健康”:健康的驯鹿可以等闲地逃走狼群的捕猎,因为狼群老是瞄着鹿群中的弱者进犯——它们冲入鹿群,撕碎轻易到手的弱者来果腹。是以,狼群节制着鹿群的规模;病原体同样如斯。今天的宿世界上有73亿人,很多人糊口在肮脏浑浊、拥挤不胜的情况里。因为营养不良、消瘦及缺乏现代医疗前提,穷困地域的人们更轻易当作为病原体的受害者。我并不是说病原体节制人类数目是一件功德,只是这件工作从来都在发生,今后也会继续发生。
有些病原体直接经由过程伤口进入您的皮肤。若是伤口没有获得妥帖洁净,您可能就会被传染。但这并非不治之症:只要不是太严重,简单的洁净、一张创可贴,再加上一个亲吻就够了;若是较严重,那么需要深度洁净;只有出格严重的伤谈锋需要抗生素。不外,好在这种病原体都不传染。
即使是那些凡是不致病的微生物也可能演化出很强的毒性,甚至在短时候内杀死健旺的个别。我们大部门人的肠道里都携带着大肠埃希菌,大大都大肠埃希菌是无害的。但在2011年,德国爆发了一场规模庞大的大肠埃希菌传染,很多人因为食用了受污染的豆芽而被传染。至少有两株大肠埃希菌互换了遗传物质,发生出了极具传染性的菌株。4000多人被传染,800多人的肾脏是以受到了严重的,甚至是终身性的毁伤,并有50人死去。
传染性疾病发生的原因在于寄生在人体上的微生物过度滋生,掉去了节制。它们可能是引起流感的病毒、导致百日咳的细菌、在口腔内皮上发展的真菌,或者是各类能自力糊口的单细胞原生生物——好比引起痢疾及血性腹泻的阿米巴虫。今朝已知的人类病原体跨越1400种,它们的严重品级有高有低。引起先前那个健康男孩黑点热的立克次体属于高档级的病原体,而引起慢性肺炎的微生物属于低品级病原体,也就是说它们没那么致命。一个身体差的人可能会因为这样的微生物而生病,而一个健康人可能平安无事。
从底子上讲,所有引起人类传染性疾病的微生物都是由动物传染给我们的——好比我们的灵长类表亲,驯养的动物,以及其他加倍危险的传染源,例如野活泼物。有些病原体在好久之前就从动物“跃迁”到人身上了,但这一切过分长远,以至于我们难以确定它们的发源。可是对于别的一些疾病,我们则可以更轻易地溯源:跳蚤来自啮齿动物、狂犬病毒来自蝙蝠、流感来自鸟类,莱姆病来自啮齿动物或者蜱虫。最危险的一些家伙要数比来呈现的超等病毒:埃博拉、非典、汉坦病毒、马尔堡病毒、猪流感及禽流感。鉴于人类能经由过程多种体例接触到动物,彻底灭失落这些病原体现实上是不成能的。若是还有中心宿本家儿——好比,蚊子携带疟原虫,促进了疟疾的传布——环境将变得更为复杂。
一些最为当作功的人类病原体甚至已不再需要当初的动物宿本家儿作为它们的大本营。在演化的某个阶段,天花、脊髓灰质炎、麻疹演化当作了人类特异性的病毒(是以这些病原体也轻易彻底从人类中断根,天花就是一个典型的例子)。可是近年来,病原体中的巨无霸——艾滋病,从黑猩猩传染到人之后,在人与人之间经由过程性行为或者血液传布。一起头这只是偶尔事务,此刻,全球有跨越1亿人传染了它。我担忧的是,跟着全球观光加倍便捷以及我们抵当力越来越弱,我们正在为其他传染性微生物的传布制造前提。
当当代界上有着浩繁严重的风行病——天花、麻疹、流感、鼠疫、脊髓灰质炎、霍乱、伤寒、猩红热、白喉,不乏其人。然而,在人类汗青甚至史前时代的大部门阶段,这些病原体并没有对人类造当作生命威胁,原因与生齿规模有关。当我们的祖先还在非洲中部靠打猎动物和采集果实为生的时辰,他们糊口在小部落里——一般有30~60小我——这些小部落漫衍于广宽的大草原之上。大约20万年前智人呈现以前,他们以这种体例糊口了约200万年。我们的文明史不外1万来年,与史前时代的汗青长河比拟不外是一个小小的浪花。漫长的史前阶段塑造了我们今天的模样。
我们的祖先是自给自足的。光景好的时辰,男性带回足够多的猎物为部落供给给养,女性则采集生果、坚果和可食用的植物。可是当食物匮乏的时辰,人们就要刻苦了。外出狩猎的男性为了少得可怜的猎物疲于奔命,营养不良导致了女性停经或没有奶水来喂养孩子。最恐怖的是持续的严重干旱,整个部落都将灭尽,人影难觅,只剩鬣狗与秃鹰收拾残骸。
不外,与现代社会比拟,这种不不变的保存状况倒有一个益处:他们没有风行病。我们的祖先饱受常见传染的熬煎,好比寄生虫或热带雅司病等慢性疾病。可是,因为这些小部落之间相隔太远,不会有邻人为本地社区带来有害细菌或病毒,他们没有风行性疾病。若是因为偶尔的机遇,某个携带流行症的个别闯入了部落的聚居地,会有如下几种后果:或者波澜不惊,或者部落当作员都抱病死去,或者少数人抱病而其他人对此免疫。可是,世易时移,病原体则无处可去——因为没有新的宿本家儿可以传染,孤立无援的它们终会慢慢绝迹。
可是这些部落必需要对于暗藏期。亿万年前,结核分枝杆菌与其他病原体就已经采纳了暗藏的策略,这使得它们可以传染一整代人,尔后鸣金收兵,然后再传染下一代人,从而避免了缺乏新的宿本家儿可以传染的问题。
别的一个暗藏的例子是水痘。假如您像很多其他儿童一样经由过程呼吸传染了水痘带状疱疹病毒,您很快就会发烧并出疹子,满身起水疱。这些疹子几天之后便会消退。两周之后,您就会痊愈。在绝大大都环境下,出过水痘的儿童一辈子都对水痘带状疱疹病毒免疫,故事至此似乎就竣事了。可是这病毒半斤八两奸刁,它暗藏在脊髓和大脑的神经细胞里,在数十年的时候里维持着这种休眠状况,韬光养晦,无所作为,您不会感受到任何不适。
等您老了,年过古稀,某一天,您隐约感应身体一侧的肋骨下一阵刺痛。第二天,您寄望到肋骨轮廓的外侧起了一些疹子。凑近细看,您发现这些疹子的水疱跟您小时辰出的水痘很是相似,只不外这一次只发生在身体的某些部位,而不是遍布周身。这种症状叫皮蛇(shingles),大夫称之为带状疱疹(herpes zoster)。
凡是说来,年数越长,得皮蛇的概率越大。在曩昔的数十年里,您的免疫系统都可以节制住场合排场。但一旦上了年数,免疫系统弱化,镇不住病毒的时辰,病毒就从头爆发——疱疹便出来了。当疱疹水泡分裂,病毒扩散到空气里,它就可以再次传染那些从未接触过它们的年幼儿童。
这一轮回如是来去。经由过程这种体例,水痘带状疱疹病毒便跳过了整整一代人。即便在一个社区里数十年都没有急性传染的案例,它仍然可能随时“从头复发”并传染上比来出生的一批新人。这种病毒已经完全顺应了人类,成长出了两次传染到人体的机遇——第一次经由过程出水痘的孩子,第二次经由过程曾经出过水痘而此刻患上了皮蛇的白叟。在人类汗青的漫长阶段,这种病毒与我们以打猎和采集为生的祖先在非洲大草原上相伴相生,“传染、休眠、再传染”的轮回恰是它们采纳的最佳策略。
引起结核病的细菌经由过程近似的体例散播——“急性传染、暗藏、复发”的轮回,并且复发凡是发生在年迈的患者身上,这同样是在非洲部落中优化而当作的最佳保存策略。跟着后来生齿数目激增,结核病患者的数目也由此骤升。
生齿稀少的聚居地此刻已经很是罕有了。大约一万年前,农业的呈现使得食物供给有了保障。于是,生齿激增、商业昌隆,村镇酿成了城市,高密度的人群当作为常态。也恰是此时,风行病起头残虐。
麻疹是诠释所谓的“高密度人群疾病”的最佳案例。风行病的舒展凡是呈“海浪式”,从一小我敏捷传染上另一小我,直到每小我都当作了受害者。在很短的时候里,存亡立判。在麻疹这个例子里,幸存者发生了抗体,获得了终生免疫。
麻疹由麻疹病毒引起,在今朝人类疾病里传染性最强,其传染率跨越95%。比拟之下,流感病毒只能传染~初度接触它们的人。当我作为学生在非洲工作的时辰,我见过良多麻疹患儿。他们的典型症状包罗高热、咽喉炎、眼睛红肿以及狠恶的干咳。这种咳嗽会发生大量饱含病毒的飞沫,在空气里形当作病毒气溶胶,进而高效地散播疾病,可以当即传染所有尚未接触过该病毒的孩子。颠末一周摆布的咳嗽及流涕,患者耳后会呈现出格的疹子,这种疹子紧接着漫衍到全身——这就是麻疹。现在发财国度的孩子都接种了麻疹疫苗,可是非洲及其他欠发财地域依然慢了半拍。2011年,全球仍然有158万人因麻疹而灭亡,这半斤八两于天天有432人死于麻疹,每小时有18人灭亡——此中大部门仍是儿童。
麻疹病毒要保存,必需隔一两周就传染一个新的宿本家儿,就像传销,它火急地需要新的受害者。事实上,麻疹只有在规模达50万以上的易动人群中才能得以维持。在这样的景象下,只有3%以上的出生率,即每年至少有15万个新生婴儿,才能包管麻疹的持续传布。可是人类直到比来一万多年才可以或许维持至少50万的易动人群,是以麻疹在人类中的风行充其量也不外这么久。在此之前,麻疹可能曾多次从动物传布到人类,可是因为生齿数目不足很快又消声匿迹了。
譬如说,很多群岛,例如海说神聊大西洋的法罗群岛,曾经在数十年里都没有麻疹的踪影。可是,1846年,当一艘汽船带来了一个受麻疹传染的病人之后,麻疹病毒就敏捷在人群中传布开,直至人人都得了病。在18宿世纪中期的夏威夷也发生过近似的疫情,那时一名海员将麻疹传了进来。发烧的人们跳进海水以求降温,但于事无补——群岛上的人是以丧命。病毒随后鸣金收兵,直到多年之后跟着另一艘船的到来才重现江湖。
城市的鼓起不仅带来了风行病,还带来了其他两难困境。我们必需储存食物,可是这招来了饥饿的害虫以及它们身上的寄生虫。老鼠等食腐动物会拜访我们的粮仓及垃圾堆,并带来了黑死病——由鼠疫耶尔森菌(Yersinia pestis)引起,经由过程老鼠身上的跳蚤传布。1347年,黑死病在欧洲爆发,不到十年就抹去了近三分之一的欧洲生齿。并且它一旦爆发,传布路子就不再局限于老鼠,任何受传染的患者的咳嗽城市将细菌传布给更多的人。
1993年,黑死病在非洲扎伊尔共和国的金沙萨爆发。多年的战乱与败北导致了当局超额印钞,由此激发了通货膨胀。人们担忧物价飞涨,起头疯狂抢购糊口用品,有人甚至在家囤积了大量的谷物。这本意是未雨绸缪,成果却“引鼠入室”,鼠疫也是以走进了千家万户。
工业革命之后,生齿暴涨,经由过程人群传布的疾康复发跋扈狂。猩红热、白喉、伤寒、结核病在拥挤的城市里残虐。在1900年,结核病是引起美国人灭亡的头号杀手。痢疾病人的分泌物污染了饮用水,越来越多的人是以抱病。因为痢疾、百日咳、白喉、猩红热以及其他的风行性疾病,1/5的儿童无法活到5岁。
跟着城镇越来越大,交通和商业越来更加达,我们体内的微生物——无论是本土的仍是暗藏的——都愈发频仍地插手了风行病原体的步队,在日益复杂的人群中昌隆起来。它们是真正的麻烦制造者,是打手也是杀手,儿童受害尤其严重。甚至连持久暗藏于人体的结核分枝杆菌也演化出了毒性更强、更易传染的菌株。总的说来,这些病原体夺走了很多人的生命。无论贫富贵贱,没有家庭可以幸免。一旦风行病爆发,人们只能祷告天主施以援手。直到19宿世纪末20宿世纪初,卫生举措措施取得了前进,疫苗也随后获得了推广,人们才实现了自救。经由过程多方面的配合尽力以及国际间的普遍合作,人们用疫苗彻底覆灭了天花,显著降低了脊髓灰质炎的传布,并节制了麻疹的风行。与此同时,抗生素的发现也为人类带来了福音——一个极新的时代起头了。
本文经授权选编自马丁·布莱泽著《消逝的微生物》(湖南科技出书社,2016年9月)第四章。
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