- +1
作為一種被束縛的病原體,霍亂弧菌何以能引發(fā)疫情?
霍亂源自動(dòng)物軀體。
霍亂宿居的生物,生活在海洋中,是小型甲殼綱橈足類動(dòng)物。它們身長(zhǎng)約1毫米,身體呈淚滴狀,僅有一只亮紅色的眼睛。它們無(wú)法游動(dòng),故被認(rèn)為是浮游生物,在水中漂浮,利用向外張開(kāi)的長(zhǎng)觸角抵御重力向下的牽引,這些觸角就好像是滑翔機(jī)的機(jī)翼。
人們很少了解這種生物,但它們其實(shí)是地球上數(shù)量最多的多細(xì)胞生物。每一只海參上都可能附著超過(guò)2000個(gè)橈足類動(dòng)物,而一只人類手掌大小的海星身上也可能附著好幾百個(gè)。某些海域的橈足類動(dòng)物密度過(guò)高,海水因此變渾濁,而且僅僅一個(gè)季度之內(nèi),一只橈足類動(dòng)物就可以產(chǎn)出差不多45億個(gè)后代。
霍亂弧菌便是這種橈足類動(dòng)物的微生物搭檔?;魜y弧菌隸屬于弧菌屬,是呈逗號(hào)形狀的極微小細(xì)菌。盡管能在水面漂浮、自給自足,但宿于橈足類動(dòng)物體內(nèi)外時(shí),明顯能讓它們獲得最大滿足。
它們會(huì)粘在橈足類動(dòng)物的卵囊上,排列在它們的內(nèi)臟里。弧菌在橈足類動(dòng)物體內(nèi)發(fā)揮了重要的生態(tài)功用。甲殼綱動(dòng)物會(huì)將自己包裹在由幾丁質(zhì)(chitin)聚合物形成的硬殼外表中,橈足類動(dòng)物也不例外。它們一生中會(huì)有幾次類似蛇那樣蛻下過(guò)長(zhǎng)的皮膚,加起來(lái)每年會(huì)丟棄1000億噸甲殼。弧菌便以這些豐富的幾丁質(zhì)為生,它們總共有效循環(huán)了海洋里90%的過(guò)剩幾丁質(zhì)。若不是因?yàn)樗鼈儯瑯镒泐悇?dòng)物外骨骼所形成的山丘,會(huì)吸光海洋里所有的碳元素和氮元素。
弧菌和橈足類動(dòng)物會(huì)在溫暖、鹽度較大的近岸海域大肆繁殖,新鮮而富含鹽分的水流會(huì)在這些地方相匯,比如位于世界上最大的海灣孟加拉灣灣口的廣闊濕地蘇達(dá)班。這是一片海陸相交的低地,長(zhǎng)久以來(lái)人類難以踏足。

《流行病的故事:從霍亂到埃博拉》,索尼婭·沙阿 著,苗小迪 譯,譯林出版社2021版
孟加拉灣的咸潮,每天不斷沖刷蘇達(dá)班低洼的紅樹(shù)林和灘涂地,海水甚至可以灌入內(nèi)陸約500英里,暫時(shí)將高地化作島嶼,這些被稱作“焦地”的島嶼會(huì)隨著潮漲潮落出現(xiàn)再消失。氣旋風(fēng)暴、毒蛇、鱷魚(yú)、爪哇犀牛、野牛,甚至孟加拉虎都盯上了這片沼澤地。統(tǒng)治南亞次大陸直至17世紀(jì)的莫臥兒王朝的皇帝們,都不愿染指蘇達(dá)班。19世紀(jì)的評(píng)論家們則干脆稱它為“叢林密布、瘧疾頻發(fā)、野獸出沒(méi)的淹沒(méi)之地”,且能“誕育邪惡”。
到了18世紀(jì)60年代,東印度公司掌控了孟加拉,自然也包括蘇達(dá)班。英國(guó)移民、獵虎人和殖民拓荒者擁入這片濕地。他們雇用成百上千的當(dāng)?shù)厝耍撤ゼt樹(shù)林,建造護(hù)堤,種植水稻。不過(guò)五十載,蘇達(dá)班近800平方英里的森林已經(jīng)消失。在整個(gè)19世紀(jì),人類定居點(diǎn)已經(jīng)擴(kuò)張到原本無(wú)人踏足、無(wú)法穿越、富含橈足類動(dòng)物的蘇達(dá)班90%的區(qū)域。
在這些新近為人類征服的熱帶濕地里,人類與滋生弧菌的橈足類動(dòng)物之間的接觸,從未如此頻繁。蘇達(dá)班的農(nóng)民和漁民,生活在一個(gè)潛于半咸水域之下的世界里,弧菌在這里極為繁盛?;【┩溉梭w并不是件難事,比如,一個(gè)捕魚(yú)人坐在船邊用水洗臉,或是一個(gè)村民從被洪水侵入的井里舀幾口水喝,都能輕易攝入少量肉眼不可見(jiàn)的橈足類動(dòng)物。而其中,每個(gè)橈足類動(dòng)物都可能包含多達(dá)7000個(gè)弧菌。
這種親密接觸,使得霍亂弧菌“溢出”或“跳躍”到我們體內(nèi)。起初,它不會(huì)受到款待,人體的防御機(jī)制本就可以驅(qū)逐類似的闖入者,我們胃部的酸性環(huán)境能消滅大多數(shù)細(xì)菌,而寄宿于我們消化道的微生物也會(huì)與之激烈競(jìng)爭(zhēng),更不要說(shuō)還有免疫細(xì)胞在持續(xù)巡邏。但假以時(shí)日,霍亂弧菌持續(xù)接觸人體環(huán)境,便會(huì)逐漸適應(yīng)。它會(huì)獲得各種能力。舉個(gè)例子,其尾部長(zhǎng)長(zhǎng)的如頭發(fā)般的細(xì)絲會(huì)提升與其他弧菌細(xì)胞結(jié)合的能力。有了這樣的細(xì)絲,弧菌便能結(jié)合形成強(qiáng)大的菌落,粘連在人體消化道壁上,就好像浴簾上的浮垢。
霍亂由此成為人畜共患?。▃oonosis)。Zoonosis,源自古希臘語(yǔ)zoon(動(dòng)物)和nosos(疾病)。霍亂弧菌是一種能夠感染人類的動(dòng)物微生物。但此時(shí),它還算不上大流行級(jí)別的殺手。
霍亂作為人畜共患病,只能感染那些接觸宿主動(dòng)物(即橈足類動(dòng)物)的人類。霍亂弧菌是一種被束縛的病原體,無(wú)法感染任何位于其受限的感染范圍之外的人,亦即沒(méi)有接觸富含橈足類動(dòng)物的水體的人類。但當(dāng)許多人同時(shí)接觸橈足類動(dòng)物時(shí),霍亂弧菌還是可以引發(fā)疫情,只是這時(shí)的疫情往往有其自限性,通常會(huì)自行瓦解。
一個(gè)病原體若要引發(fā)持續(xù)的感染潮,必須能直接從一個(gè)人傳到另一個(gè)人(至于是普通流行還是大流行,要看感染潮能傳播多遠(yuǎn))。
也就是說(shuō),它的基本再生數(shù)必須大于1?;驹偕鷶?shù)(亦即R0,英式英語(yǔ)愛(ài)好者一般讀作“R-naught”)描述的是不存在外部干預(yù)的情況下,單個(gè)感染者所能傳染的易感者平均數(shù)。比如,你患了感冒,傳染給了你兒子和他的朋友。如果這個(gè)假設(shè)的情況就是你所傳染的所有人數(shù),那么你這場(chǎng)感冒的基本再生數(shù)就是2。如果你還傳染給了女兒,那么基本再生數(shù)就是3。
這一數(shù)值的計(jì)算對(duì)疫情暴發(fā)至關(guān)重要,因?yàn)槔盟芰⒓搭A(yù)測(cè)疫情未來(lái)的發(fā)展方向。如果從平均情況來(lái)看,每次感染所能引發(fā)的新感染數(shù)小于1——你傳染給兒子和他的朋友,但他們不再傳染給其他人,那么這次疫情就會(huì)自行消退,就類似每個(gè)家庭的生育數(shù)少于兩個(gè)的情況。這跟感染有多致命沒(méi)有關(guān)系。但如果平均來(lái)看,每次感染還能引發(fā)一次新感染,那理論上疫情會(huì)無(wú)限期持續(xù)下去。而如果每次感染引發(fā)的新感染數(shù)大于1,就意味著大量人口面臨生存威脅,事態(tài)緊急,亟須引起關(guān)注。在這種態(tài)勢(shì)下,若缺乏干預(yù)措施,疫情會(huì)以指數(shù)級(jí)擴(kuò)大。
換句話說(shuō),基本再生數(shù)就是對(duì)人畜傳染病病原體與跨過(guò)這道門檻的人類病原體之間差異的數(shù)學(xué)表達(dá)。人畜傳染病病原體的感染者無(wú)法將之傳染給另一個(gè)人,所以這種病原體的基本再生數(shù)總是小于1的。但隨著它對(duì)人類的攻擊力不斷完善,傳播的能力也會(huì)提升。一旦病原體的基本再生數(shù)越過(guò)1,它就能越過(guò)傳染門檻,離開(kāi)原本的宿主,成為一種真正的人類病原體,在人體內(nèi)自我維持。
能讓人畜傳染病病原體獲取直接在人與人之間的傳播能力,切斷其與宿主之間聯(lián)系的機(jī)制有很多,霍亂弧菌是通過(guò)獲得產(chǎn)生一種毒素的能力而做到的。
這種毒素是弧菌的拿手項(xiàng)目。正常情況下,人體的消化系統(tǒng)會(huì)將食物、胃液、胰液、膽汁以及各種消化道分泌物輸送到腸道,腸道內(nèi)層的細(xì)胞則會(huì)提取其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和液體,留下大量固體排泄物排出體外。弧菌毒素改變了人體腸道的生化狀態(tài),使器官正常功能發(fā)生逆轉(zhuǎn)。被弧菌侵占的腸道不再吸收食物和水分來(lái)滋養(yǎng)身體組織,反而從組織中吸出水和電解質(zhì),并將它們與排泄物一起沖走。
弧菌成功躍為人類病原體,要?dú)w功于毒素在兩個(gè)至關(guān)重要方面做出的貢獻(xiàn)。
第一,毒素讓弧菌擺脫了競(jìng)爭(zhēng)者:大量體液卷走了腸道里的其他細(xì)菌,(以強(qiáng)勁的小菌落的形式附著于消化道壁的)弧菌便能不被干擾,定居在人體器官內(nèi)。
第二,毒素確保了弧菌獲得從一個(gè)感染者傳播到另一個(gè)感染者的通道。這種排泄物沾在沒(méi)洗凈的雙手上,或是落入被污染的食物和水中,哪怕只是一小滴,都可能將弧菌傳染給新的受害者。現(xiàn)在,只要弧菌能進(jìn)入某個(gè)人的體內(nèi)并引發(fā)疾病,就能再傳播到其他人體內(nèi),這些人是否曾接觸橈足類動(dòng)物、是否曾吞下蘇達(dá)班那富含弧菌的水已無(wú)關(guān)要旨。
這種新病原體引發(fā)的第一次大流行發(fā)生于1817年8月的一場(chǎng)大雨之后,就在蘇達(dá)班一個(gè)叫作杰索爾的村莊。咸海水淹沒(méi)了該地區(qū),富含橈足類動(dòng)物的咸水灌入人類的農(nóng)場(chǎng)、房屋,滲進(jìn)水井?;魜y弧菌悄悄潛入當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w里,寄居在他們的腸道中。根據(jù)現(xiàn)代數(shù)學(xué)模型的計(jì)算,毒素讓霍亂弧菌的基本再生數(shù)穩(wěn)定在2-6之間。一個(gè)受感染的病人至多可以再傳染給其他6個(gè)人。數(shù)小時(shí)之內(nèi),霍亂的第一批受害者就被活活吸干了,每人每天排出超過(guò)14升的乳白色液狀便,這讓蘇達(dá)班的溪流和糞坑里布滿糞便。這些糞液滲入了農(nóng)民的井里。人們的手和衣服沾到了糞液水滴,每一滴中都滿是弧菌,它們正翹首以盼感染新宿主。
孟加拉人管這種新疾病叫ola(意為“大清洗”)。它取人性命的速度,快過(guò)人類已知的所有疾病。一萬(wàn)人死于那場(chǎng)大流行。不過(guò)幾個(gè)月時(shí)間,這場(chǎng)新瘟疫就已經(jīng)攫獲孟加拉近20萬(wàn)平方英里土地。
(作者索尼婭·沙阿為美國(guó)科普作家,著有《熱癥:瘧疾統(tǒng)治人類五十萬(wàn)年的奧秘》《人體獵人:在世界上最窮困病人身上進(jìn)行的新藥試驗(yàn)》等,本文摘自《流行病的故事:從霍亂到埃博拉》一書(shū),澎湃新聞獲授權(quán)轉(zhuǎn)載。)





- 報(bào)料熱線: 021-962866
- 報(bào)料郵箱: news@thepaper.cn
滬公網(wǎng)安備31010602000299號(hào)
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證:滬B2-2017116
? 2014-2025 上海東方報(bào)業(yè)有限公司