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冬天拉肚子的时候,你可能在和这种病毒打交道_诺瓦克_诺如_疾病

来源:搜狐号 2021-12-10 21:00:21
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来源丨科学大院(ID:kexuedayuan)

作者丨EVEE(北京大学生命科学学院)

不知道大家有没有留意到,这几年的冬天,一种病毒的大名常常在新闻中出现,而它的每次出现,往往都意味着一群人的上吐下泻。

它,就是诺如病毒。

本文主角的美颜 | 参考文献1

一个以俄亥俄州城市命名的病毒

诺瓦克市,一个位于美国俄亥俄州东北部的城市,因为古色古香的住宅区和大型赛马场而吸引着来自各地的人们。在医学界,这个城市同样闻名,但原因不是因为令人兴奋的赛马,而是一种臭名昭著的病毒--诺如病毒。

1968年,诺如病毒首次在诺瓦克市被发现,发现地是一所小学,也正是在这里,诺如病毒有了它的第一个名字--诺瓦克病毒(Norwalk Viruses)。

据报道,1968年10月,美国俄亥俄州诺瓦克市的布朗森诺瓦克小学(Bronson Norwalk Elementary School)的师生爆发了急性肠胃炎。在两天的时间里,有50% 的学生和教师(232 人中的 116 人)出现了胃肠道疾病。值得一提的是, 在原发病例的密切接触者中,继发性发病率高达32%,这意味着这种疾病具有很强的传播能力

布朗森诺瓦克小学 | ideastream.org

这种胃肠道疾病的特点是90% 以上的病例会出现恶心和呕吐,38% 的病例出现了腹泻的症状,病程通常为12至24小时,因此,这种疾病也被叫作 “冬季呕吐病”

这样的疾病爆发很快就引起了美国疾病预防和控制中心的注意,通过分析患者的粪便滤液,科学家们找到了相关的病原体--一种小于36纳米,无包膜,且具有热稳定性的病毒。但直到1972年,Kapikian等人才通过免疫电子显微镜在粪便滤液中看到了这种病毒的样子。

免疫电子显微镜下的诺如病毒 | 参考文献2

由于“冬季呕吐病”的传播能力较强,在最初疫情发生后不到一周的时间里,这种胃肠道疾病就在诺瓦克市流行开来。所幸,这种疾病的病程较短,自从这次爆发后,在诺瓦克市就再也没有出现过大规模的爆发,但诺瓦克病毒带来的影响却是持久的。

诺瓦克市的街景 | ideastream.org

2002年,诺瓦克病毒被正式命名为诺如病毒,布朗森诺瓦克小学在上世纪80年代也已经被拆除,如今只剩下几根柱子和水泥地基表明这所学校曾经存在,但在这里造成了严重影响的病毒依旧存在,与之相关的故事也仍旧在人群中流传。

48年,突破“完美病原体”的漏洞

科学家们在上世纪90年代开始对诺如病毒的基因组及其编码的蛋白质进行了更为详尽的研究,最终确定 诺瓦克发现的病毒只是诺如病毒的一个成员,这类病毒已知的成员已经超过150种,它们都会引起类似的疾病症状。

诺如病毒的结构和基因组 | 参考文献3

不仅如此,感染了诺如病毒的患者会产生大量的病毒,但仅仅只需要20个单独的病毒颗粒就可以使人感染生病,即便是那些感觉自己已经康复的患者,仍可能在传播更多的病毒。

根据美国疾病预防控制中心估计,在美国,一个人在一生中(活到79岁)可能会感染5次诺如病毒,每5,000至7,000人中就有一人会在79岁之前死于该病毒。诺如病毒每年甚至会在全球造成接近650亿美元的损失。

每年10月到次年3月是诺如病毒的高发期 | 维基百科

但作为“完美病原体”的诺如病毒也不是没有缺点, 除非在人体之内,否则它无法复制,以至于在发现诺如病毒的48年里,从未有人成功地培养出该病毒,直到2016年。

2016年,知名学术期刊《科学》发表了一项题为“Replication of human noroviruses in stem cell–derived human enteroids”的论文,在这项研究中,科学家在体外成功培养出了诺如病毒,可以说是喜大普奔了。

具体而言,诺如病毒的体外培养有两个关键点:第一,诺如病毒的培养需要合适的细胞;第二,除了合适的载体,病毒的培养还需要合适的培养条件。

对于第一个问题,想来大家也能猜到,对于这种引发胃肠疾病的病毒,其培养所需的细胞大概还得从胃肠中来,事实也确实如此,科学家发现小肠上皮细胞是培养诺如病毒的合适载体。但原代的人小肠细胞会很快死去,这个难题困扰了研究人员很久,直到类器官技术的出现。

类肠道组织 | 参考文献4

但令研究人员疑惑的是,在类肠道组织中,只有部分诺如病毒可以增殖,另外一些仍然无法增殖,这又是为啥呢?

其实问题也不复杂,培养体系中缺了点“秘料”,经过多番尝试,研究人员最终确定了这种神秘的物质就是胆汁,加入了胆汁以后,各种人诺如病毒的毒株都可以在类肠道组织中“茁壮成长”了。

至此,这个困扰了科学家们48年的难题,终于得到了完美的解决。

防控小指南,Get

但解决了病毒培养的问题,并不意味着我们已经攻克了所谓的“冬季呕吐病”,对于诺如病毒而言, 当前并无疫苗和特效药

一般来说,诺如病毒最重要的传播途径是 粪-口传播(粪口传播指的是细菌、病毒通过大便排出体外污染环境,然后又进入人体呼吸道以及消化道感染人)。具体而言,摄入患者粪便或呕吐物产生的气溶胶,或者摄入粪便或呕吐物污染的食物或水,以及间接接触被粪便或呕吐物污染的环境物体表面都可能感染诺如病毒。

至于诺如病毒为何在冬季高发,原因也很简单,因为诺如病毒在低温条件下容易存活。在环境气温低,潮湿密闭的场所中,诺如病毒复制速度快,感染能力强。不仅如此,冬季大家都爱待在密闭的场所中,空气相对不流通,故而更容易造成疫情的爆发。

对此,我们能做的只有做好个人防护,以及保证食物和环境的清洁。

在个人防护中,最重要的当属洗手,至于怎么洗,请大家收好这份洗手六步法。

洗手六步法 | 杭州市第一人民医院

对于环境的清洁,尤其是诺如病毒患者呕吐过的环境,要清洁多大的面积,就有许多讲究了。

在前文中,我们谈到,诺如病毒引发的症状之一是呕吐,这种突发的呕吐能喷射多远呢?

为了得到一个确切的答案,脑洞大开的科学家们设计了一个模型--呕吐拉里,模型中的“呕吐物”添加了荧光成分,这让科学家得以测量呕吐物喷射的距离。

呕吐拉里 | knowablemagazine.org

大家可以无奖竞猜一下,拉里的呕吐物喷射了多远?

答案无法加载,猛戳下面空白处看答案!

除此之外, 研究人员还对如何清洁环境进行了研究

研究表明,酒精可以杀死一些诺如病毒的毒株,但不是全部,而且没有一种普通的家用清洁剂可以完全清除附着在物品表面上的诺如病毒。

不过对于消灭病毒,我们并不是无计可施,美国疾病预防控制中心认为百万分之 1,000 到 5,000浓度的消毒水应该可以消灭病毒,不过这么高浓度的消毒水,味儿它有点大啊~

不仅如此,研究人员还发现,具有抗菌作用的铜可以破坏诺如病毒,如果我们把门把手和床栏杆等经常接触的物品表面镀上一层铜,或许可以在医院和其他地方减少诺如病毒的传播(当然成本又成了问题)。

以上这些研究虽然有参考价值,不过,最好的预防措施总是很简单—— 今天大家都好好洗手了吗

参考文献

[1]Aboubakr, H. A. A. M. (2017). Decontamination of Food and Food-processing Surfaces from Norovirus by Cold Atmospheric-pressure Gaseous Plasma (Doctoral dissertation, University of Minnesota).

[2]Kapikian, A. Z., Wyatt, R. G., Dolin, R., Thornhill, T. S., Kalica, A. R., & Chanock, R. M. (1972). Visualization by immune electron microscopy of a 27-nm particle associated with acute infectious nonbacterial gastroenteritis. Journal of virology, 10(5), 1075-1081.

[3]Ushijima, H., Fujimoto, T., Müller, W. E., & Hayakawa, S. (2014). Norovirus and foodborne disease: a review. Food Safety, 2(3), 37-54.

[4]Yin, Y., & Zhou, D. (2018). Organoid and enteroid modeling of Salmonella infection. Frontiers in cellular and infection microbiology, 8, 102.

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