近日，俄羅斯向世衛(wèi)組織通報(bào)一起人類感染 H5N8 型禽流感病毒事件，為全球首次。

被感染者為輕癥、無癥狀，目前狀況良好，沒發(fā)現(xiàn)人際傳播，但不排除病毒在未來發(fā)生變異并出現(xiàn)人傳人的可能。

據(jù)報(bào)道，近幾個(gè)月以來，歐洲、中東、北非等地陸續(xù)暴發(fā)H5N8型禽流感疫情，造成大量家禽和野生鳥類死亡。但自全球首次發(fā)現(xiàn)H5N8型禽流感病毒以來，還沒有發(fā)現(xiàn)人感染這種病毒的病例。

圖片來源央視財(cái)經(jīng)

近些年，我們經(jīng)常能看到禽流感感染人類的新聞。禽流感離我們非常近，目前我們還沒有戰(zhàn)勝它，那么，威脅著我們和家禽的禽流感是怎么來的呢？

今天和蝌蚪君一起來了解一下禽流感的前世今生吧！

禽流感病毒屬于正粘病毒科，由三種結(jié)構(gòu)組成。核心是8股RNA片段；外面是核衣殼，核衣殼由蛋白質(zhì)衣殼和衣殼中心包含的病毒核酸組成；核衣殼外面，則是一層包膜。

包膜上有兩種刺突，一種是血凝素（hemagglutinin，HA），另一種是神經(jīng)氨酸酶（neuraminidase，NA）。[2]

新聞提到禽流感總是“H某N某”的格式，這里的H和N指的就是血凝素和神經(jīng)氨酸酶的種類。H5N8型禽流感病毒是在2014年全球首次發(fā)現(xiàn)的。

禽流感病毒模式圖；圖片來源：songshuhui.net

和擁有線粒體等細(xì)胞器的普通細(xì)胞不同，更有別于組織分化成熟、器官各司其職的人類。禽流感病毒既不能制造能量，也不能從周圍的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中獲取能量。

對(duì)于病毒的起源，目前只有幾個(gè)假說。有的學(xué)者認(rèn)為病毒其實(shí)是退化的細(xì)胞器，也有的學(xué)者認(rèn)為，病毒可能和細(xì)胞一樣古老，二者互相滲透，彼此適應(yīng)，共同進(jìn)化。[3]

進(jìn)化樹；圖片來源：中國(guó)農(nóng)業(yè)百科全書·生物學(xué)卷

禽流感病毒從一開始就與眾不同，“選擇”了RNA作為遺傳物質(zhì)。這又和絕大多數(shù)生物出現(xiàn)了分歧。絕大多數(shù)生物選擇DNA作為遺傳物質(zhì)，這不是沒有理由的。

舉個(gè)例子來說，田鼠生活在野外，自衛(wèi)能力差，天敵眾多，只能鑿穴而居、晝伏夜出。

因此，每只田鼠都擁有出色的打洞能力和杰出的視力，它們也都希望，能把這些生存優(yōu)勢(shì)遺傳下去。

DNA擁有一套可靠的糾錯(cuò)機(jī)制，保證了基因復(fù)制的正確性。相反，RNA不靠譜得多。RNA聚合酶的矯正能力很低，比宿主細(xì)胞高一百萬(wàn)倍左右。幾乎每一個(gè)新病毒出生，都可能伴隨著一個(gè)基因突變。[4]

這就意味著，禽流感病毒沒有選擇去適應(yīng)某個(gè)特定的環(huán)境，而是選擇了適應(yīng)所有環(huán)境。

只要子代夠多、子代的類型夠多，理論上講，不管遇到什么環(huán)境，都有部分子代可以適應(yīng)。既然沒有細(xì)胞器，那就只有寄生一條路可走。

當(dāng)禽流感病毒遇到合適的宿主時(shí)，便會(huì)用血凝素（H）與細(xì)胞上的相應(yīng)受體結(jié)合，粘附到宿主上；接著病毒進(jìn)入細(xì)胞，脫去蛋白質(zhì)，暴露出RNA，利用細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)，大肆復(fù)制；最后，神經(jīng)氨酸酶（N）斬?cái)嘈虏《竞退拗骷?xì)胞的聯(lián)系，使病毒逃逸而出。[5]

左，血凝素，右，神經(jīng)氨酸酶；圖片來源：wikipedia.org

從這里，我們可以看出，血凝素（H）和神經(jīng)氨酸酶（N），既決定了禽流感病毒的適應(yīng)性，又左右著其毒力，也就是對(duì)細(xì)胞的殺傷能力。

二十世紀(jì)五十年代，澳大利亞最危險(xiǎn)的動(dòng)物，是兔子。它們數(shù)量龐大，到處打洞，啃食一切能消化的東西，而且，因?yàn)槿鄙偬鞌常€在加速增長(zhǎng)中。

無奈之下，當(dāng)?shù)卣e行了一個(gè)前無古人的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)：投放一種粘液瘤病毒，殺死野兔。

之后不久，爆發(fā)了全國(guó)性的瘟疫，受感染兔子的死亡率接近100%。隨后，粘液瘤病毒的致命性不斷下降。到今天，雖然還有兔子會(huì)因?yàn)檎骋毫霾《舅劳觯傮w的死亡率已經(jīng)聊勝于無了。兔子的數(shù)量，也再次不受控制地增長(zhǎng)。[6]

為什么會(huì)這樣呢？我們前面說到，RNA的復(fù)制過程很容易出錯(cuò)。因此，即使一個(gè)病毒進(jìn)入一個(gè)細(xì)胞，也會(huì)產(chǎn)生各種各樣的子代。

有些子代可能會(huì)變化較大，重新編碼蛋白質(zhì)，產(chǎn)生新的血凝素（H）和神經(jīng)氨酸酶（N）類型,這被稱為抗原漂移。

子代大致可以分為三種：第一種，毒力很強(qiáng)；第二種，毒力很弱；第三種則比較中庸。

那么，當(dāng)這些子代逃離宿主細(xì)胞以后，會(huì)發(fā)生什么呢？強(qiáng)毒株首先消失了！因?yàn)樗闹旅蕴珔柡Γ€沒能成功傳遞給下一個(gè)宿主，就跟現(xiàn)有宿主同歸于盡了。

接著，弱毒株也越來越少。因?yàn)槿醵局觌m然能大量散播，但是，不能對(duì)宿主造成損傷，或者損傷輕微，因而，就不能產(chǎn)生、釋放足夠數(shù)量的子代病毒，僅能在宿主的局部潛伏，甚至干脆被宿主的免疫系統(tǒng)干掉。最終，反而是中等毒力毒株越來越多。[4]

病毒入侵宿主模式圖；圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

與此同時(shí)，兔子也在經(jīng)歷選擇。抵抗力差或者存在免疫缺陷的兔子，在第一時(shí)間死去；抵抗力非常強(qiáng)或者天生存在某種基因突變、可以遏制粘液瘤病毒的兔子，活了下來，并且通過生殖，將自己的生存優(yōu)勢(shì)傳遞下去。

禽流感病毒和野鳥之間，必然也存在這樣的博弈，并最終實(shí)現(xiàn)了一種均衡的勢(shì)態(tài)。

接著，一種全新的生物出現(xiàn)了，加入到了這種博弈中。這種生物，就是雞。

雞，圖片來源：taopic.com

禽流感病毒和野鳥的博弈，使得禽流感病毒一直在進(jìn)化之中，總有某一種類型的禽流感病毒可以感染雞；而在人類意識(shí)到這一點(diǎn)之前，根本就不會(huì)主動(dòng)隔離雞和野鳥。

雞的基因類型非常單一，又是群居。面對(duì)禽流感，大家都沒轍；只要能感染一只雞，所有的雞都難逃魔爪。任何生物的基因在復(fù)制過程中，都會(huì)產(chǎn)生突變。

這些突變，有少部分是對(duì)生存沒有影響的，大部分對(duì)生存有害，至于對(duì)生存有幫助的突變，可能幾百年才出一個(gè)。

突變一旦產(chǎn)生，就很難清除；既然難以清除，那就會(huì)不斷累積。如此一來，就跟棘輪一樣，一次一個(gè)齒，只能往前，不能往后，走向必死的結(jié)局。[7]

棘輪，只能單向轉(zhuǎn)動(dòng)；圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

大部分生物依靠有性生殖解決這個(gè)問題。有性生殖中，精子和卵細(xì)胞結(jié)合，交換一部分遺傳物質(zhì)。在這個(gè)過程中，對(duì)生存有利的基因得到集中，對(duì)生存不利的基因則有很大可能被剔除。

問題是，禽流感病毒它沒爸媽……雖然RNA突變是禽流感病毒進(jìn)化的基礎(chǔ)，但是，復(fù)制錯(cuò)誤并不是越多越好。

在生物學(xué)上，有一個(gè)錯(cuò)誤極限的概念。簡(jiǎn)單地說，這一理論認(rèn)為一個(gè)特定大小的基因組有一個(gè)可以耐受的最大錯(cuò)誤率。

當(dāng)大多數(shù)突變需要被去除時(shí)，與那些在極限長(zhǎng)度以內(nèi)的基因組相比，較長(zhǎng)的基因組承受著更大的去除突變的負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致大多數(shù)適應(yīng)突變損失，最終滅絕。[8]

一般情況下，禽流感病毒借助自然環(huán)境，避免錯(cuò)誤極限的出現(xiàn)。一個(gè)病毒感染一只野鳥，隨后大量復(fù)制、逸出，感染其他的鳥類。

因?yàn)椴煌囊傍B具有不同的基因型，所以，復(fù)制過程中產(chǎn)生了不利突變的那些子代，不能成功感染下一個(gè)宿主。只有合適的突變（血凝素和神經(jīng)氨酸酶類型），才能生存下去。

但是當(dāng)禽流感病毒遇到雞的時(shí)候，這種機(jī)制就失靈了。禽流感病毒就好像寓言里那只狐貍，把自己餓瘦進(jìn)入果園，吃完葡萄才發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)出不去了……這就是第二次博弈。

禽流感病毒在野鳥間傳播、進(jìn)化，偶爾感染雞，導(dǎo)致雞大批死亡。第二次博弈可以說是兩敗俱傷。

雞失去了生命，人喪失了財(cái)產(chǎn)，禽流感病毒踏上了單行道。

與此同時(shí)，也有部分禽流感病毒從野鳥傳染給人，但是因?yàn)槿说拿庖呦到y(tǒng)和野鳥差異太大，所以，禽流感病毒很難在人體內(nèi)復(fù)制，即使成功復(fù)制，也很少致死。

對(duì)于抵抗力良好的年輕人來說，流感最多不過是頭痛、發(fā)燒、食欲不振。這種局面，一直持續(xù)到了1918年。

西班牙大流感；圖片來源：wikipedia.org03禽流感與流感大暴發(fā)

這一年，美國(guó)堪薩斯州的軍營(yíng)出現(xiàn)了不少流感患者。不過，他們的癥狀并不嚴(yán)重，一切似乎都和以前一樣。

隨后，法國(guó)、中國(guó)、西班牙、英國(guó)，幾乎所有的國(guó)家都受到了流感侵襲。癥狀也從頭痛、發(fā)燒演變?yōu)榉窝祝踔镣卵４笈鄩涯晁廊ィ辽?000萬(wàn)人喪生，美國(guó)的平均壽命因此下降了12年。[9]

這就是西班牙大流感。它讓人類第一次知道了流感的恐怖。　

那么，這次流感是怎么來的呢？源于禽類的流感病毒在人體很難增殖，反之亦然。但是，二者均能在豬體內(nèi)增殖。當(dāng)兩種病毒感染同一個(gè)細(xì)胞的時(shí)候，它們可以跟精子與卵細(xì)胞一樣，彼此選取一些基因，進(jìn)行重新整合。這就是基因重組。

豬，另一種馴養(yǎng)生物，成為了人流感毒株和禽流感毒株的混合器，幫助禽流感病毒打破了進(jìn)化路上的單向通道。[5]

病毒重組的歷史；圖片來源：美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心，cdc.gov [3]

于是，涉及禽流感病毒、野鳥、雞、人、豬等多個(gè)物種的博弈出現(xiàn)了。

甲型禽流感的經(jīng)典傳播模式[5]

只要禽流感病毒還存在，它就會(huì)不斷在復(fù)制中出錯(cuò)；只要禽流感病毒還能通過野鳥接觸到人、雞、豬，它就有打破屏障的可能；只要這種陌生的、可以在人與人之間傳播的禽流感病毒出現(xiàn)，缺乏抗體的人類，就會(huì)束手無策。

2011年，荷蘭病毒學(xué)家榮·弗切爾在一次科學(xué)大會(huì)上展示了自己的研究結(jié)論：H5N1病毒只要發(fā)生5個(gè)變異，就可以通過空氣傳播，可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的流感大暴發(fā)。[10]

這就是為什么我們一直在警惕禽流感。世界衛(wèi)生組織甚至警告說，“自2003年底以來，世界比1968年，即上一世紀(jì)三次大流行中的最后一次發(fā)生以來的任何時(shí)候，都更加臨近大流行” 。[11]

不過，話又說回來，我們從一開始就選擇了一條不同的進(jìn)化之路：不靠身體，依靠智力。因?yàn)榉谓Y(jié)核，我們認(rèn)識(shí)了細(xì)菌，并最終發(fā)現(xiàn)了抗生素；因?yàn)樘旎ǎ覀儗W(xué)會(huì)了制作疫苗，彌補(bǔ)免疫系統(tǒng)的不足。

也許只要個(gè)十年八年，對(duì)禽流感的恐懼就會(huì)成為歷史。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的全球首次发生7例人类感染H5N8型禽流感病毒！禽流感是怎么来的？的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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