传染病为何总随季节变化起起落落,新冠肺炎会在这个夏天消失吗?

2020
03/20

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早在2500年前,古希腊的希波克拉底和修昔底得就已经发现一个现象:许多传染病在特定季节更为常见。这是一个很古老的问题,但一直没有得到科学性解释。

日前,国际顶尖学术期刊 Science 杂志报道了一篇题为:Why do dozens of diseases wax and wane with the seasons—and will COVID-19? 的文章。

该文章表示季节变化引起温度、湿度和气压等环境因素的改变,从而影响病毒的生存和传染病的传播。同时,文章还指出生物的免疫系统会顺应季节节律而做出相应的改变,从而影响机体对病毒的免疫能力。

新冠肺炎疫情最早爆发于正值隆冬的12月下旬,与之类似,同为冠状病毒科的SARS也是在寒冬季节肆虐,并于次年6月消匿。这令人不禁猜测,

新型冠状病毒是否也会在炎热的夏季被人类彻底战胜呢?

2018年,美国哥伦比亚大学传染病学家Micaela Martinez在PLOS Pathogens杂志上发表的一篇论文显示:至少有68种传染病是季节性的,但它们并不同步,而且季节性也因地点而异。

此项研究总结了一些传染病的流行季节:呼吸道合胞病毒在冬季高发;水痘病毒则更喜欢春天;破伤风病毒喜欢仲夏;百日咳的发病率在6月至10月期间较高。更有趣的是,丙型肝炎的高发期在印度的冬季,但在埃及、中国和墨西哥则是春季或夏季,而类似的情况并不少见。

换句话说,不同的疾病具有不同的季节高峰,有的疾病在冬春季高发,而有的疾病反而在夏秋季达到顶峰。

值得注意的是,有些疾病会随地理位置的不同而有不同的季节高峰,甚至表现为无规律性。

因此,没有人知道新型冠状病毒是否会在夏季改变它的行为。

传染病具有季节节律性并不难以理解,季节变化会对温度、湿度和气压等环境因素造成显著性改变,从而影响病毒的在人体之外的生存能力。

2018年,英国爱丁堡大学的病毒学家Sandeep Ramalingam及其同事分析了9种病毒的存活能力与季节性——该研究跨度6.5年,超过36000个呼吸道样本。他们的研究结果表示包膜病毒(例如呼吸道合胞病毒和流感病毒等)有极为明确的季节性!

Ramalingam的团队还研究了病毒数量和每日天气变化之间的关系,他们发现当相对湿度急剧变化时,流感和

呼吸道合胞病毒存活率下降,这是因为相对湿度的剧变导致脂质膜变得更加脆弱。哈佛大学公共卫生学院Marc Lipsitch教授对此表示绝对湿度的下降比相对湿度或温度更能解释美国大陆的流感疫情在冬季高发的现象。

除此之外,针对4种感染人类的冠状病毒的研究更能说明问题。爱丁堡大学的分子生物学家Kate Templeton对2006年至2009年采集到的11661个呼吸道样本进行的分析表明:3种人类冠状病毒在冬季明显高发,而在夏季几乎没有检测到。

更有趣的是,季节节律不仅仅影响病毒的存活率,还会影响人类的免疫系统。褪黑激素,一种主要由松果体在夜间分泌的激素,是这种变化的主要驱动力。美国西维吉尼亚大学的Randy Nelson等人给西伯利亚仓鼠服用褪黑激素或改变光照模式,使得它们的免疫反应最多改变了40%。

人类的免疫系统也有类似的现象。英国伯明翰大学的研究人员在276名成年人中进行了一项疫苗试验:随机分配一半人在上午接种流感疫苗,另一半人在下午接种流感疫苗。研究结果表明上午接种流感疫苗的志愿者具有更强的抗体反应。

此外,有研究证据表明,人类免疫相关基因的表达也存在季节性变化。剑桥大学的研究人员在对欧洲、美国、冈比亚和澳大利亚的一万多人的血液和组织样本进行大规模分析,并发现了大约4000个与免疫功能相关的基因,这些基因具有“季节性表达谱”。而在德国的一项研究中,白细胞中近四分之一的基因的表达量随季节不同而不同。

总而言之,多项研究证实季节节律可以通过温度、湿度等环境因素的变化而影响病毒传播,同时人体免疫系统也会会顺应季节节律而做出相应的改变,从而影响机体对病毒的免疫能力。

不过值得注意的是,目前没有任何证据证实夏季的高热环境可以有效遏制新冠肺炎疫情,我们不能盲目寄希望于此。

美国疾病控制与预防中心的新冠肺炎疫情负责人Nancy Messonnier在2月12日的新闻发布会上对此也评论道:“我要提醒大家,对这一假设的过度解读是错误的。”

参考链接:

https://www.sciencemag.org/news/2020/03/why-do-dozens-diseases-wax-and-wane-seasons-and-will-covid-19

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