

还差两个
作者:袁越(文 / 袁越)
( 病毒学家罗恩·弗切尔 )
前段时间闹得沸沸扬扬的H7N9禽流感至今仍然没有大规模流行开来,这是否意味着国家卫生部门小题大做,导致了不必要的经济损失呢?要想回答这个问题,光凭推理是不行的,一定要做实验,用数据来说话。
从道理上讲,一种传染病必须满足两个条件才会引起卫生部门的高度重视,缺一不可。首先,它必须具备很强的毒性,这个很好理解;其次,它的传染性也必须很高,否则很难流行开来。幸运的是,对于像流感这样的病毒性传染病来说,这两个条件是互相矛盾的,很难同时存在,因为病毒无法独立生存,必须寄生于宿主体内,和宿主共存亡,如果病毒毒性太强,宿主都被迅速地杀死了,病毒也就跟着完蛋了。
换句话说,即使自然界突然出现了一种高致命性病毒,它的毒性也会逐渐减弱,最终和宿主达成某种平衡。这是达尔文进化论的推论之一,至今已被验证了无数次,人流感就是如此。人流感病毒虽然极易传播,但致死率很低,大多数身体健康的人都不会有太大的问题。
禽流感和人流感正相反,它致死率很高,但不易传播。能够在人之间传播的禽流感历史上只发生过极少的几次,比如1918年的那次禽流感大流行就是如此。相比之下,最近出现的H5N1和H7N9都不具备大规模人传人的能力,这是因为这两种禽流感病毒的入侵部位都是在肺部的深处,病毒很难通过咳嗽等方式被释放出来。
说到病毒感染,很多人有个认识上的误区,他们相信只要接触了某种病毒就一定会被感染上,其实问题没有这么简单。前文说过,病毒无法独立生存,必须侵入宿主的细胞内,依靠宿主提供的DNA或者RNA合成酶来复制自己才行。细胞表面都有一层细胞膜保护,不可能轻易让病毒进来。最终成功的病毒都是通过伪装自己而达到目的的,比如禽流感病毒的表面带有一种血凝素(H)分子,能够和鸟类肠道细胞表面的唾液酸分子相结合,这种唾液酸分子的作用就是吸附并吸收外界的营养物质,当它和血凝素分子结合后,误以为对方是某种养分而将其吞入细胞内,禽流感病毒便乘机混进了细胞。
那么,为什么某些人会得禽流感呢?这是因为人肺部深处的细胞表面也带有这种唾液酸分子,如果禽流感病毒因为某种原因而到达了那里,就有可能发生感染;而且因为位置很深,一旦感染就会非常严重。但也正因为如此,禽流感病毒很难再跑出来,人传人很难发生。
以上只是理论,实际会发生什么情况呢?这就必须做实验了。就在去年,来自荷兰鹿特丹的病毒学家罗恩·弗切尔(Ron Fouchier)就通过一个巧妙的实验证明,H5N1禽流感病毒只需要再发生5个新的基因突变,就很有可能转变成传染性极强的新型病毒,同时毒性不减。
具体说,他先是用基因工程的方法改变了H5N1的3个基因位点,使之更容易在雪貂的身体内生活。雪貂的呼吸系统和人类的很像,一直被病毒学家们当作研究禽流感的动物模型。之后,他从患病的雪貂体内抽取病毒,通过人工的方式感染健康的雪貂,这样重复了10代之后,病毒又自己发生了两个基因突变,使得它能够入侵雪貂的上呼吸道,传染性因此大大提高,但毒性却没有降低。
这个实验当年曾经引起了很大争议,反对者认为如果恐怖分子得到了这篇论文,一定会设法复制这个实验,并生产出危害人类安全的生物武器,因此这篇论文隐藏了关键数据后才获准发表。但是今天回过头来再看这一事件,我们必须感谢弗切尔,如果没有这位大胆的生物学家,我们就不会知道H7N9到底有多严重。
通过对H7N9所做的基因分析,科学家们发现它已经具备了上述5个基因突变中的3个。第一,弗切尔证明禽流感的血凝素分子如果发生了两个突变,就能够和哺乳动物的鼻腔细胞相结合,1918年的禽流感病毒就是如此。H7N9已经发生了其中的一个变异,还差一个。相比之下,自然界的H5N1则一个都没有。
第二,H7N9病毒的一个DNA合成酶基因发生了突变,使得它更易于在较低的温度下保持活性。鸟的体温本来就比人高,而哺乳动物上呼吸道的温度还要再低一些,普通禽流感病毒是没办法在这样低的温度下工作的。
第三,弗切尔的雪貂实验中通过自然方式获得的一个基因突变去掉了血凝素分子上的一个糖基,这使得H5N1更易于传染。如今这个突变在H7N9身上也已经完成了。
如果弗切尔的实验结果是正确的话,H7N9禽流感距离大规模恶性传染病的目标只差两步了,它已经完成了60%的任务。不过,不少科学家认为剩下的两步很难在自然条件下发生,也有人认为弗切尔的实验结果并不能完全适用于H7N9,它很可能还需要一些别的东西。不过,在科学家们得到确切答案之前,我们确实应该小心为妙。 两个