麻疹病毒是如何成为传染病大师的

How the Measles Virus Became a Master of Contagion

麻疹属于一组称为麻疹病毒的病毒。它们感染了广泛的动物,从鲸鱼到角马,从熊猫到灵长类动物。麻疹就是这样变得极具传染性的。

等级

5 – 12+

学科

生物、健康

图像

麻疹插图

插图麻疹病毒作为一个球与小树状突起。

艾丽莎·埃克特/美国疾病防治中心

Illustration of the measles virus as a ball with small tree shaped protrusions.

这里有两个最近的故事病毒。他们开始很相似,结果却大不相同。

10月,几内亚一名妇女死于埃博拉,留下了两个女儿,一个两岁,另一个五岁。一个名叫阿米纳塔·盖耶·坦布拉的亲戚孤儿孩子们回到她在马里西北部的家——1126公里(700英里)的旅程。坦布拉当时并不知道,但这个名叫芬达·康德的年轻女孩也感染了埃博拉病毒。在芬达生病的三天里,他们乘坐公共汽车和出租车旅行,芬达出现了高烧和持续流鼻血。到达马里后不久,她就去世了。

然而,坦布拉从未感染伊波拉病毒。芬达的姐姐和叔叔也没有,他们也去了。与芬达同乘公共汽车和出租车的人,或在芬达注定要走的旅途中在别处遇到过芬达的人,也不知道。芬达死后,整个马里国家准备迎接一场毁灭性的灾难爆发。但是爆发从来没有来过。

另一个故事始于12月。有人——我们不知道是谁——参观了加利福尼亚的迪斯尼乐园。那个人,我们称之为病人零号染上了麻疹病毒。但是病人Zero可能没有意识到他或她正在孵化它,因为显而易见症状,如a皮疹还有高烧,几天内不会出现。在迪斯尼乐园漫步,病人零摆脱麻疹病毒四面八方,感染了几十个人。这些人后来患上了麻疹,并可能传播了病毒对其他人来说。到一月底,迪斯尼乐园爆发已经达到94例,这个数字肯定会上升。

这两个故事显示了多么不同病毒可以。尽管埃博拉可能会引发恐惧,但它是一种非常糟糕的传播途径。另一方面,麻疹是传染性最强的疾病之一病毒在地球上。麻疹的威力没有单一的秘密传染病。它的适应因为传播贯穿了它的整个生命周期。

虽然麻疹的生物学在过去几年才成为焦点,但医生们早就意识到了它的传染性。1846年,一位名叫彼得·帕努姆的丹麦医生首次详细记录了麻疹爆发他在位于苏格兰和冰岛之间的法罗群岛逗留期间。这疾病从一个村庄跳到另一个村庄。出人意料的是,有人会长出带斑点的粉红色皮疹会扩散到全身。发烧会被点燃。“那个病人帕努姆写道,“当被褥被掀开或小腿暴露时,蒸汽就像云一样从那里升起。”

因为法罗群岛非常偏远,帕努姆很容易观察到疾病在人与人之间传播。他发展了一种可怕的预测能力。如果有一个人因为麻疹出现皮疹,帕努姆知道病人家里的其他人都会在两周后患病。

帕努姆还注意到了其他可预测的模式。他估计,平均来说,每个感染者会感染7到9个人。今天,对每个病人传播的平均感染人数的估计更高——在12到18人之间。相比之下,埃博拉病毒的数字只有大约2。

让帕努姆的观察更加令人印象深刻的是,他在不知道麻疹爆发原因的情况下做出了这些观察。再过50年,科学家们也不会了解病毒的本质。麻疹病毒本身直到1954年才被发现,比帕努姆在法罗群岛呆了一个多世纪。

在过去的五十年里,科学家们一直在研究麻疹病毒,然而它生命周期的许多细节现在才浮出水面。作为一个病毒它必须做三件事来避免灭绝它必须入侵一个新的宿主,制作自身的副本,并将这些副本传递给另一个宿主。在这一过程的每一步,科学家们都在发现麻疹病毒增加了成功传播的机会。

人们会感染麻疹病毒将它们吸入肺部。肺的内层包含免疫的 细胞摧毁入侵者并杀死被感染的人细胞。麻疹病毒大胆地攻击这些哨兵。它用一把分子钥匙打开一条通往免疫的 细胞。一旦进去,它就开始制造新的病毒传染给其他人免疫的 细胞。这病毒-满载细胞然后从气管爬到淋巴结,其中挤满了更多免疫的 细胞。这就像一个步入式迪斯尼乐园,除了在一个人的身体里。从淋巴结,已感染免疫的 细胞展开病毒遍布全身。如果病毒设法溜进了神经系统,会造成永久性脑损伤。

经过几天的繁殖,病毒开始准备离开它的宿主。一些被感染的免疫细胞爬进了鼻子。鼻子的内层是由上皮细胞构成的。免疫细胞紧贴上皮细胞。病毒在其表面制造的一种蛋白质将它们融合到上皮细胞上,使病毒得以穿越。现在麻疹病毒离离开宿主并找到新宿主又近了一步。

每个受感染的上皮细胞细胞开始制造大量新麻疹病毒,将其排入鼻腔在那里它们可以被呼出。同时,感染也损害上呼吸道,引起感染细胞挣脱出来然后被咳出体外。

患有麻疹的人会释放出大量携带病毒的飞沫。大水滴迅速落到地面或其他表面,在那里它们可以保持几个小时的传染性。与此同时,小水滴上升到空气中,在那里它们被气流冲走,可以将麻疹传染给远处的人。

每个病人产生的病毒数量之多,以及病毒深入呼吸道的适应性,使它们极具传染性。如果有人得了麻疹,同一家庭中90%的未免疫的人也会得病。由于感染者可以在症状出现前几天传播病毒,病毒可以在任何人意识到疫情即将爆发前传播到许多家庭。

麻疹的晚期症状是人们的免疫系统开始抵抗病毒的外在迹象。许多战斗发生在未感染的免疫细胞和感染的免疫细胞之间。这场争斗摧毁了免疫系统。即使人们战胜了麻疹感染,他们的免疫系统也需要数周才能完全恢复。

在这种脆弱的状态下,人们变得易受伤害的给其他人疾病诸如肺炎。这些感染造成的危险取决于护理的程度病人能得到。在…里工业化的国家,只有0 . 1%的麻疹患者死亡。在发展中国家,这一比例为5%到10%。在…里难民营,这个数字可能高达25%。

当人们应对这些感染后的问题时,病毒已经转移到下一个宿主身上。麻疹的传染是病毒进化出的“一次性”策略的一部分。人们从麻疹感染中康复后,他们的免疫系统将终生保护他们。因此,该病毒需要具有高度传染性才能长期存活。

这个策略也意味着麻疹疫苗会非常有效。通过教授人们的免疫的麻疹是什么系统病毒看起来,疫苗为生命提供保障。

麻疹的所有这些特征病毒累积起来令人吃惊悖论。尽管比埃博拉病毒传染性更强病毒麻疹病毒是从地球上彻底根除的一个更好的选择。

埃博拉病毒主要在动物之间传播(科学家怀疑蝙蝠是它们的正常宿主)。每隔几年,它们就会进入人类体内并导致疾病爆发。阻止埃博拉疫情并不意味着病毒已经灭绝。这只是意味着它已经退回到它的常规宿主。

另一方面,麻疹只感染人类。如果我们能种类没有麻疹,这意味着病毒已经灭绝了,再也没有回来。而且麻疹的生命周期实际上使得阻断它在人与人之间的传播成为可能。感染持续几周以上的情况非常罕见,因此不存在人们偷偷传播病毒的风险疾病多年来。生病的人不会再生病,这使他们脱离了潜在的危险主机。幸运的是,我们有一个安全有效的方法来阻断麻疹传播疫苗.

虽然根除麻疹是可能的,但这并不意味着它会很容易。这需要全世界的长期承诺。如果一个国家对少于95%的人口进行免疫,病毒仍然可以在人与人之间有效传播。

尽管面临这些挑战,但在过去几十年里,世界在防治麻疹方面取得了巨大进展。在20世纪60年代早期开发麻疹疫苗之前,全世界每年有700万到800万儿童死亡。2014年,这一数字降至14.5万人。世界卫生组织估计,2000年至2013年间,麻疹疫苗预防了1560万例死亡。在未来十年,新的疫苗接种运动可能会进一步降低麻疹死亡率。

但是迪斯尼乐园的爆发表明麻疹病毒可以多快地摧毁多年的公共卫生努力。到2000年,美国已经将麻疹减少到不能在国内自行传播的程度。每年都会突然出现几起病例,由从仍存在麻疹问题的其他国家旅行而来的人输入。但近年来,麻疹病例有所反弹——这得益于越来越多的未接种疫苗者。

麻疹疫苗接种率逐年下降。在亚利桑那州的特许学校中,9%的幼儿园儿童免于接种疫苗。没有给孩子接种疫苗的人往往住得很近,随着病毒一个接一个地找到宿主,麻疹爆发可能会在这些地方持续。易感人群还包括年龄太小或患有其他疾病而无法接种疫苗的儿童。

迪士尼乐园有可能爆发将标志着一个转折点——认识到疫苗接种是我们彼此达成的社会契约,因此我们不允许病毒去感染我们的同胞。也许有一天我们甚至会消灭麻疹从地球表面消失。这无疑将是人类的福音。但也有可能它会开启一条通往新的疾病.

那是因为麻疹病毒有近亲。

麻疹属于一群病毒叫做莫比里病毒。它们感染了广泛的动物,从鲸鱼到角马,从熊猫到灵长类动物。似乎莫比里病毒使用与麻疹相同的策略——通过免疫的 细胞通过上皮细胞出来细胞。它们也同样具有传染性。一些研究表明,麻疹起源于几千年前,是这些野生麻疹的一种病毒。根据一种理论,在我们喜欢家庭生活的牛,一头牛病毒传染给了人类。随着人口密度的增加,新的麻疹病毒找到了一个舒适的新家。

科学家们几乎没有记录到动物向人类传播麻疹病毒的案例。鉴于麻疹病毒惊人的传染性,这是相当惊人的。可能我们对麻疹的免疫力也保护我们免受其他麻疹病毒的感染。这些动物病毒有时可能会入侵我们的物种,但条件如此恶劣,它们永远没有时间适应我们的生物学。

如果这是真的,那么根除麻疹可能会为另一种动物麻疹病毒的入侵开辟一个新的生态位。这种可能性并不意味着我们应该停止抗击麻疹。相反,我们应该扩大我们的努力。即使我们根除了麻疹,我们也应该更好地了解相关病毒,并为它们成为新威胁的可能性做好准备。有了根除麻疹的经验教训,我们就能准备好与下一个传染病大师作战。

最初发布者natgeo.com2015年2月5日。

信用
媒体学分

音频、插图、照片和视频在媒体资产下署名,但宣传图片除外,它们通常链接到包含媒体署名的另一个页面。媒体的权利持有者是受信任的个人或团体。

作者
卡尔·齐默
导演
泰森·布朗,国家地理学会
作者
国家地理学会
生产经理
吉娜·波吉亚,国家地理学会
吉娜·沙利文,国家地理学会
程序专家
莎拉·阿普尔顿,国家地理学会,国家地理学会
玛戈·威利斯,国家地理学会
其他的
上次更新时间

2024年3月8日

 

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

分享