病毒传染力和毒性是一对矛盾吗?强传染力的奥密克戎是怎么来的?

来源:hao123百家号     时间:2022-04-08 05:54:04

目前,在全球肆虐两年的疫情仍然没有消褪的迹象,而且随着病毒变异产生的新型毒株,其耐受力和传播能力似乎比以前更加“疯狂”。全球已经累计确诊9600多万人,死亡600多万,其中仅美国一个国家就感染了820万人左右。我国这两年一直实施着严格的疫情防控政策,总体控制得非常好。不过,春节前后,在深圳、吉林、上海等地先后出现了大规模的疫情复发,牵动了全国上下每个人的心。

病毒不走“寻常路”

现在引发全球疫情持续的最重要原因,就是XG病毒在结构和性状上发生了很大变异,特别是奥密克戎变种,以其高传染性、低毒性,让很多人都防不胜防。我们虽然与这种病毒抗争了两年多的时间,但是关于它的毒性和传染性的一些特点,很多人心里肯定都有所疑惑,它与我们常见的其他一些病毒,似乎并不一样,那么是怎么来的呢?

病毒从严格的生物学意义上看,并不符合“生物”的定义,只是一种介于生命体和非生命体之间的特殊物质。与细菌一样,病毒也是地球生命形态诞生以后,最先出现在地球上的。只不过细菌走的是细胞进化路线,自主从周围环境中吸取供维持生命活动的物质和能量,依靠分裂的方式将遗传性状传递给子代个体,逐渐从单细胞向多细胞、从低级向高级、从简单向复杂的进化过程。

而病毒走的路线,是一种寄生的路线。病毒的结构很简单,仅由一层薄薄的蛋白质外壳、以及包裹的核酸遗传物质所构成。它的生存和繁衍,依靠侵入特定的细胞,然后利用细胞中的物质和能量,来实现复制和增殖的目的。脱离了宿主的环境,病毒就会失去生物活性,直到依靠特定的传播途径,找到新的宿主为止。

病毒对于宿主以及待侵入细胞的选择上,带有明显的“特异性”,通俗地讲,就是病毒表面的膜蛋白,必须与细胞膜上面的糖蛋白能够有效“融合”,才能突破细胞膜的阻拦进入细胞内部,继而利用外在的能量和物质,来复制推动病毒复制的合成酶以及核酸链,然后在细胞内部进行新个体组装。

病毒的毒性和传染性

据初步测算,病毒在地球上的家族也异常庞大,少说也得有几十亿种,而现在我们人类已知的还不到1万种,可以说,病毒以极其微小的形态、极其隐蔽的传播轨迹,时刻“潜伏”在我们身边。通常我们对病毒的大类划分有几种方法,其中有一种是根据病毒的毒性来划分的,主要包括两大类,一种是温和类的,另一种是烈性的。

病毒的毒性,是衡量病毒侵入细胞后,对细胞内物质和能量的利用程度,利用得越多,感染的细胞越多,代表着对细胞的破坏性就越强,细胞失去生理活性直至死亡的速率和数量也就越高,说明其“毒性”越大。当然,病毒侵入细胞的类别、破坏器官的种类不同,所引发的“毒性”后果也不一样,比如侵入神经细胞的病毒(比如狂犬病毒、登革热病毒等),就要比侵入消化细胞的病毒(比如流感、XG病毒等)“毒性”要大。

病毒的传染性,是衡量一定时间内所传染宿主数量高低的重要指标,在宿主种类、免疫系统条件、环境条件相同的情况下,病毒的传染性与病毒表面包膜蛋白和人体细胞表面的某种转化酶的“亲合性”密切相关。“亲合性”越强,那么病毒就能越短时间地发生结构重排,从而更有利于侵入细胞,从而实现病毒的复制,新个体形成以后,侵入其他细胞以及寻找其他宿主个体的频率就越高。

从一般的数据看,病毒的毒性和传染性似乎是相对立的,即病毒的毒性越强,其传染性就越弱,毕竟受到损害的细胞更多,病毒赖于生存的寄生环境能够维持的时间就相对越短,所以新生成的病毒个体数量就偏少,传染性就显得较弱。但是,二者实际上并非是绝对独立甚至是对立的,比如历史上的天花病毒,不但传染性强,致死率也非常高,平均能达到30%以上。再比如,禽副粘病毒Ⅰ型在鸡类中的传染力非常强,致死率也高达90%左右。

再看看XG病毒的最新变种-奥密克戎,它于2021年11月在南非首次发现,由于它的高传染性,在几个月的时间里就取代了之前的变种-德尔塔。根据相关研究发现,奥密克戎与德尔塔相比,总共有50个基因突变点,其中有至少30个突变点使其躲避抗体的能力增强。如果按照病毒传染力(R0)指标来衡量,意思就是一个人得病,能感染到多少个人。最初的XG原始毒株的R0值为3.8左右,而奥密克戎据称已经突破了10,大家知道普通的流感病毒R0值才是2左右,可以看出奥密克戎的传染能力有多强。

奥密克戎怎么来的?

奥密克戎这种新型毒株的出现,肯定来源于其基因突变,而基因突变是所有生物所共有的特性,任何时候都会发生。在自然界中,生命体的基因突变都是没有方向性的,绝大多数都是“无用型”的突变,通俗讲就是不好也不坏。只有那些有利于个体生存和繁衍、更有利于适应环境及变化的突变,才是有利突变,这样的突变个体在以后的演化过程中,会逐渐占据上风从而占据主导地位。

那么,是什么因素推动奥密克戎发生这样的变异呢?从目前看,科学家们主要有三种观点:一种是该病毒的“前身”在某些免疫功能低下的患者体内感染时间过长,个体的免疫系统不能有效清除这些病毒以及新产生的变异。持这一类观点的科学家数量较多。

第二种是有可能从感染者传播到老鼠或者其它动物身上,在这些动物之间发生了传播并进化成奥密克戎,然后再感染可能与这种动物接触过的人。

第三种是奥密克戎可能是在一个相对孤立的区域中逐渐演化而来,受该区域检测病毒基因序列的能力有限,于是奥密克戎会在这个相对孤立区域中已经传播了很长时间,但是一直没有被发现,后来再转移到其他地区的其他人群。

当然,随着对XG病毒演化研究的越来越深入,科学家们对其基因突变的主要诱因以及演化方式肯定会有越来越大的研究成果,对于诸如奥密克戎这类传播能力极强的病毒,我们肯定会有更加清醒地认知。正如有科学家们这样表述,寻找奥密克戎的起源,可能对克服疫情的传播作用不大,但起码它能推动提升我们对病毒检测和监控其变化的能力。人类与病毒之间的抗争,永远都在路上。

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