也就是说,夏季高温能杀死在空气中传播的病毒吗?


现在看,疫情不会因为夏季高温而结束。

下面就来谈一谈新冠,传染病和季节性。

撰文 | Idobon

2020年初,在一个流感高发的季节里,新型冠状病毒也大肆蔓延开来,直至遍布全球。自疫情起,人们就企盼著新冠肺炎能像流感一样,随著气温回升而逐渐消失,二月份时,美国总统特朗普就反复提及一个理论,说等到四月天气回暖,就能杀死新冠病毒。然而,时至今日,全美日增确诊人数已经超过了七万。

在2500多年前,人类就已发现,有许多传染病在特定的季节里更常见,例如流感往往高发于寒冷干燥的冬季。但疾病的季节性现象迄今也没有得到很好的解释。曼彻斯特大学的时间生物学家Andrew Loudon说,这个问题非常难研究,这是因为要验证 「疾病的季节性假设」,可能需要两三年的时间,在博士后期间只能做这一个实验,对职业生涯相当不利。更重要的是,这一领域充斥著各种混淆变数,研究者非常容易落入伪相关(spurious correlations)的陷阱。


2018年,哥伦比亚大学传染病生态学家Micaela Martinez在PLOS Pathogens上发表了一项研究[1],发现至少有68种传染性疾病是季节性的,但它们的流行周期并不同步,且因流行地区不同而异:

除了热带地区,呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)高发于冬季,水痘(chickenpox)高发于夏季。在美国,轮状病毒(rotavirus)在西南部高发于每年十二月到一月,而在东北部则高发于四五月;生殖器疱疹(genital herpes)一到春夏就席卷全境,破伤风(tetanus)则要等到盛夏;淋病(gonorrhea)进入夏秋季就开始作妖,百日咳(pertussis)从六月到十月发病率更高。在中国,梅毒(syphilis)在冬季更易传播,伤寒(typhoid)则在七月激增。在印度,丙肝(hepatitis C)在冬季最猖獗,而在埃及、中国和墨西哥,丙肝却肆虐于春夏。奈及利亚的几内亚线虫病(Guinea worm disease)、拉沙热(Lassa fever)和巴西的甲肝(hepatitis A)则与旱季有明显的关联。

下表是基于美国健康记录数据整理而成,圆圈大小代表该疾病本月感染人数在年度感染人数中所占的比例。表中的数据很多是历史数据,因为疫苗出现后,不少疾病的感染人数已经非常少、甚至为零了。

传染病日历 The calendar of epidemics来源 | https://www.sciencemag.org/news/2020/03/why-do-dozens-diseases-wax-and-wane-seasons-and-will-covid-19 (原图可显示详细数据)

造成传染病季节性流行的因素很多,最简单直观的是借助昆虫传播的疾病。例如,非洲昏睡病(African sleeping sickness)、基孔肯亚热(chikungunya)、登革热(dengue)、河盲症(river blindness)均是在雨季蚊虫繁盛的时候流行。

然而,对于其他的传染病来说,可能根本找不到周期,更别提弄清楚原因了。宾夕法尼亚大学的退休病毒学家Neal Nathanson说:「最不可思议的是,在同一地点的同一环境下,每个月你总能找到一种病毒会流行」。这意味著人类活动——比如学生返校、冬季居家不外出——不是造成传染病流行的根本原因。这是因为,绝大多数病毒都是在儿童之间传染,如果传染的季节性完全是被人的行为影响的,那么绝大多数传染病应该是在同样的月份流行。


Nathanson怀疑,比起人类活动,病毒在人体外的存活能力是一个更为重要的因素。有些病毒不仅有衣壳(capsid)包裹著遗传物质,外面还有一层脂质构成的包膜(envelope)。包膜能促进病毒与宿主细胞的交互,帮助病毒躲避免疫系统的攻击。然而,包膜也会给病毒带来缺陷:有包膜的病毒更脆弱,在高温、干旱的夏季更加难以存活。

2018年Scientific Reports上的一篇报道支持了Nathanson的假说。在近7年间采集的36000份病人的呼吸道样本中,英国爱丁堡大学的病毒学家Sandeep Ramalingam采集了9种病毒,有些有包膜,有些没有。经分析,Ramalingam发现,其中有包膜的病毒具有相当确定的季节性。

与流感病毒一样,呼吸道合胞病毒和人类偏肺病毒(human metapneumovirus)都有包膜,都在冬季流行,一年中的出现时间都不超过4个月。而引发普通感冒的鼻病毒(rhinovirus)则没有包膜,当然,也不青睐冬季——呼吸道样本显示,鼻病毒在一年中84.7%的日子里都活跃著,而且每当学生寒暑假结束返校的时候,就会流行开来。引起普通感冒的另一种常见病毒,腺病毒(adenoviruses),也没有包膜,也是一年中活跃的时间超过半年。

Ramalingam的小组还研究了病毒量和每日天气变化的关系。当24小时内相对湿度变化不超过25%时,流感病毒和呼吸道合胞病毒量最大;而当湿度急剧变化时,脂质包膜会变得更加脆弱,病毒量减少。

气候地球物理学家Jeffrey Shaman则认为,真正重要的是绝对湿度而非相对湿度。前者指的是单位体积空气中的水蒸气总含量,后者指的是空气湿度接近饱和的程度。他与哈佛大学流行病学家Marc Lipsitch的合作研究指出,比起相对湿度和温度,绝对湿度下降可以更清楚地解释美国大陆的流感季为何在冬季——冬季的绝对湿度下降更厉害,因为冷空气中包含的水蒸气更少。

不过,我们现在还不知道,为什么有些病毒那么容易受绝对湿度的影响。渗透压、蒸发速率和pH值都可能影响病毒衣壳的存活概率,但其作用机制是什么,暂时还没有答案。

新冠病毒也有包膜,它会不会也在湿度上升的春夏季变得更为脆弱呢?不幸的是, SARS冠状病毒和MERS冠状病毒没有给我们留下任何线索。2002年底,SARS猛烈暴发,随后在第二年夏季销声匿迹。而MERS从骆驼传染到人类,只在医院有小规模暴发,但从未像新冠病毒病这样广泛传播。这两种病毒的传播时间短、传播范围小,都不足以显现出季节性周期。

相反,四种能引发普通感冒的人冠状病毒则更能说明问题。爱丁堡大学分子生物学家Kate Templeton调查总结了2006-2009年间共11611份呼吸道样本,发现其中有三种能引起典型的冬季流行病,而夏季几乎检测不到它们的存在。这三种冠状病毒的行为表现与流感非常相似。

但这并不意味著新冠病毒亦是如此。新加坡现有超过4万例的确诊病例(三月份时仅有不到200例);美国现在西南部各州,尤其是亚利桑那州,新冠疫情严重。这些都显示,新冠病毒无疑可以在温暖潮湿的环境中传播。目前有两个相反的结论:其一,纵观中国大陆传的疫情,覆盖了19个省市自治区,从寒冷干燥到炎热的地区,新冠病毒的传播性并未减弱。其二,全球仅在温度为5℃到11℃,相对湿度为47%到79%的地区内,新冠病毒才能稳定传播[2]。这两项研究结论是自相矛盾的。

来源 | https://gvn.org/enhanced-model-for-monitoring-zones-of-increased-risk-of-covid-19-spread/

总而言之,环境因素和人群免疫系统之间存在一个平衡。其他的冠状病毒在人类社会中存在已久,一部分人群已经有了抵抗力,这可能有助于阻止传染病的蔓延,尤其是当自然环境不利于病毒传播的时候。但是,这种情况并不适用于新冠肺炎(COVID-19)。Martinez说,就算新冠病毒有季节性周期,就算它在春夏季变得不活跃了,只要有足够多的易感人群聚集在一起,新冠病毒就能负隅顽抗相当长时间。因此,当特朗普频繁宣称疫情将在四月平息时(当然现在我们都知道他被啪啪打脸了),许多研究人员都觉得这不靠谱。Lipsitch在他的博客中写道:即使新冠病毒不那么活跃了,疫情真的减缓了,也不足以阻止病毒的传播。


目前,大多数理论关注的都是病原体、环境和人类行为之间的关系,例如,流感在冬季盛行,可能是因为冬季的湿度低、温度低、人群更易聚集、饮食变化和维生素D水平变化等等。但流行病学家Scott Dowell认为,这些因素的解释力都不够充分。他在2001年发表过一篇广为引用的论文[3],提出了一个未经验证 「光照周期假说」:免疫系统对不同传染病抵抗力的强弱随季节而变化,这与人体接受的光照量有关。

Dowell的假说启发了Martinez。她让受试者在春分、夏至、秋分、冬至这四个时间点定时到诊所来,评估这一天之中免疫系统的情况和其他生理变化。她并不期待免疫系统会表现出简单的时间特征:比如冬天弱、夏天强。但是,通过计算免疫系统不同细胞的数量,评估血液中的代谢物和细胞因子,破译粪便微生物组、测量激素水平,Martinez希望找到能够「重构」免疫系统的季节——换言之,这一特定的季节能让某些细胞在特定位置变多,另一些细胞变少,从而影响人体对病原体的易感性。

动物研究支持「免疫系统随季节起伏」的假说。荷兰格罗宁根大学的鸟类学家Barbara Hall研究的是欧洲画眉,他们在一年之中多次采集鸟儿的血样,发现这些画眉的免疫系统在夏季时要活跃一些,而秋季时则压抑、平稳一些,这可能是因为秋季的迁徙相当耗能。

西弗吉尼亚大学内分泌学家Randy Nelson则认为,免疫系统的季节性起伏是由褪黑素所主导的 。松果体分泌的褪黑素不仅调节昼夜节律,也调节季节性的「生物日历」。黑夜变长,松果体就分泌更多的褪黑素。「细胞会说:噢,我看到褪黑素多了点儿,我知道了,这是个冬夜。」Nelson用昼行性的西伯利亚仓鼠(注意,普通老鼠是夜行性的)做实验,发现调节褪黑素或者改变光照模式可以影响仓鼠的免疫反应,影响的幅度竟然高达40%。

人类的免疫系统似乎也存在天生的昼夜节律。2016年,英国伯明翰大学曾在276名成人身上做了流感疫苗测试,随机抽取一半人早晨注射,另一半人下午注射,结果发现,早晨打疫苗的人产生的抗体反应明显要强烈一些[4]

更神奇的是,同样有证据表明人类免疫系统会随季节而变化。2015年,剑桥大学的研究者采集了逾万份来自欧洲、美国、甘比亚和澳大利亚的血样和组织样本,发现有大约4000个免疫相关的基因随季节不同而表达不同。在一组德国样本中,有近1/4的免疫基因在白细胞中的表达随季节而变更。一些基因在人体处于南半球时是不表达的,而当人来到北半球,它们就开启表达,反之亦然[5]

不过,这项研究的第一作者、免疫学家Xaquin Castro Dopico也在论文中指出,免疫系统的这些大规模的、笼统的改变到底是怎样影响身体对抗病原体的,还不清楚。另外,有些变化可能是感染的结果,而非原因。虽然研究小组竭力排除了那些带有急性传染病的被试样本,但不可避免地还是会混入一些。

更重要的是,免疫系统的季节性变化不足以解释疾病的季节性特征——后者要复杂得多,也有更多的变数。正如Nathanson所言:这些传染病压根不同步。他怀疑,免疫系统的季节性变化不足以造成那么明显的不同步。


Martinez的实验已经收集好了数据,尚未发现免疫系统存在季节性的证据。不过,她的确发现有一部分白细胞在免疫系统中扮演著中心角色,在一天中的特定时间里,它们的反应会更剧烈。不过,Martinez也深深地担忧,人造光可能会破坏进化赋予我们的昼夜节律,最终对疾病的易感性产生不可预测的影响。

Dowell在他那篇2001年发表的论文中建议,我们可以通过「自然实验」(experiments of nature)来洞察那些影响疾病季节性的因素。例如,来自南北半球的人们在游轮上聚会、交往,他们所适应的季节周期不同,但面临著相同的病原体。在本次钻石公主号的新冠疫情暴发事件中,研究人员可以考虑分析来自不同地区的乘客感染率,看它们是否相同。

虽然新冠疫情目前是全球的紧急事件,吸引了人们最多的关注,但是,研究各种传染病为什么在一年中时而高发、时而熄火,同样的重要。搞清楚这个问题,可以为我们防治新冠病毒病提供新的思路。理解所谓「季节性」,也能帮助我们监测疾病,确定疫苗接种的时间。「假如我们能搞清楚是什么原因让流感在夏季流行不起来,那比任何一款流感疫苗都有用多了。」Dowell说。

参考资料

[1] Martinez ME (2018) The calendar of epidemics: Seasonal cycles of infectious diseases. PLoS Pathog 14(11): e1007327. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1007327

[2] https://gvn.org/enhanced-model-for-monitoring-zones-of-increased-risk-of-covid-19-spread/

[3] Dowell S. F. (2001). Seasonal variation in host susceptibility and cycles of certain infectious diseases. Emerging infectious diseases, 7(3), 369–374. https://doi.org/10.3201/eid0703.010301

[4] Long, J. E., Drayson, M. T., Taylor, A. E., Toellner, K. M., Lord, J. M., Phillips, A. C. (2016). Morning vaccination enhances antibody response over afternoon vaccination: A cluster-randomised trial. Vaccine, 34(24), 2679-2685.

[5] Dopico, X., Evangelou, M., Ferreira, R. et al. Widespread seasonal gene expression reveals annual differences in human immunity and physiology. Nat Commun 6, 7000 (2015). https://doi.org/10.1038/ncomms8000

本文主要参考来源:https://www.sciencemag.org/news/2020/03/why-do-dozens-diseases-wax-and-wane-seasons-and-will-covid-19


看看河对面的香港,天天三十六七度呢,第三波爆发了。


当下,全球仍在继续与冠状病毒作斗争,但随著夏天的到来,气温已然变得灼热,对于不耐高温的新冠病毒来说,真的会因此而逐渐消失吗?换言之,COVID-19在高温环境下的传播速度是否不再迅猛?人们开始好奇,炎热的天气和炙热的温度是否会对病毒的传播产生影响。

为此,我们查询爱思唯尔(Elsevier)全医学信息平台ClinicalKey,发现在公共卫生领域内期刊Public Health 刊登了一篇来自印度学者的最新研究,结果表明:寒冷的环境可能是COVID-19感染和传播的一个危险因素,而低纬度(气温较高)地区相应的风险则更低。

Highlights

  • COVID-19高发国家大多位于高纬度/寒冷地区
  • 环境温度与COVID-19病例呈负相关
  • 较暖国家发生COVID-19病例的几率低于较冷国家
  • 寒冷的环境可能是感染SARS-CoV-2的额外风险因素

该研究旨在了解环境温度与COVID-19病例之间的相关性,研究收集并分析了不同国家的月平均环境温度(MAET)和不同严重程度的COVID-19病例数,以期阐明这些参数之间的相互关系。研究采用单因素分析和统计模型确定环境温度与COVID-19病例之间的关系,结果发现,COVID-19病例数较高的国家/地区多数位于纬度较高(气候温度也更低)的地区。

截至2020年4月20日,对所有可获取的数据进行多种统计分析后发现,MAET与数个COVID-19病例参数之间存在强烈的负相关,具有显著的统计学意义;其中,COVID-19病例参数包括一个国家的总病例数、活动性病例数和每百万人口感染率(三者的Spearman相关系数分别为0.45、0.42和0.50)。通过Logistic线性回归模型进行进一步的分析后发现:与寒冷国家相比,气温较高的国家感染COVID-19的风险更低

截至2020年3月25日,新增1000例以上新冠肺炎确诊病例最多国家的地理分布该表列出了31个国家及其纬度。在这里,负纬度表示南半球的国家。

该研究初步表明,寒冷(低温)环境可能是COVID-19的另一个危险因素。该研究的主要作者Chandi C. Mandal(印度拉贾斯坦中央大学生物化学系)分析道:「许多病毒的传播取决于空气的温度和湿度。尽管尚需要进行更多的研究分析,但如果低温是COVID-19的危险因素,那么夏季的高温则可能会降低其传播和感染率。」

由此可知,夏季可能是抗击新冠病毒的最佳时机,要想彻底打赢这场战役,必须在病毒最为羸弱之时将其消灭——是时候发起最后的总攻了!

以上内容来自:夏季高温真的能逼退新冠病毒吗? - 知乎

爱思唯尔医研社:夏季高温真的能逼退新冠病毒吗??

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冠状病毒是一个物种,经过了亿万年的进化,不会被夏季高温消灭,它会不停地寻找新的宿主,对象包括所有脊椎动物,不只是人类,这个过程是无休无止的。

新冠肺炎在中医里叫做「风温」,风温有传染性,一年四季均可流行,只是春季高发,因为冬季人们多在室内,冠状病毒容易潜伏,而冬季的寒冷气候又使人们变得易感。开春以后窗户打开通风,室外活动增加,疫情自然会消退,这个过程是人类活动特征决定的,所以会形成季节性。


先说结论:不会。

气温升高可能是疫情消失的有利因素,但并不是疫情消失的充分条件。

尽管新冠病毒某些特性,人们的免疫系统和行为方式等可能随季节和气温变化,从而对疫情发展产生一定影响,但这并不能说服我们去依赖升温控制疫情。

临度Talk|夏天到了,为什么新冠还没结束?临度科研的视频 · 399 播放


不容易预估,对于新型病毒,人类需要有一个了解过程。

从微生物学角度,高温天气会对病毒有一定的抑制作用,但并不是绝对的。


目前看来,确实有缓解,但应该是防控力度的关系,如果单纯看温度的话,应该对病毒没有太大的作用,目前看是这样的,所以,还是一定要注意防护,不能太放松。


目前来看有研究指出较暖的气候与疫情之间有负相关性,但是这并不表示我们可以完全寄托于夏季的高温杀死病毒,参考巴西这些地区的疫情,消极的疫情应对措施下高温并不会对疫情有太大抑制作用,所以夏季能让疫情结束吗?我觉得目前不乐观,因为美国巴西这些地区的疫情防控措施很消极,并没有能够很强有力且彻底地去阻断疫情传播链条,目前确诊病例和潜在感染病例基数已经非常大,某种程度上来说他们浪费掉了在早期实施社交隔离阻断疫情的最佳时机,即使到现在不少国家也还在扯皮打嘴仗,夏季终究会过去,秋季和冬季疫情应该还在,我们在等待疫苗,但是疫苗能够在今年年末或者明年年初顺利研发出来?这期间还要死多少人?


大家真的可以回想一下了,当年所谓的非典是因为气温高才自然消失的,这是真相还是谣言?

不就是有人处心积虑的利用一切机会抹黑我国政府、我国执政党的一切功劳吗?

还有,网上那些所谓深挖前苏联的「真相」的故事,到底是真相还是谣言?这真值得我们警惕了。


在座的每一个人,在这一生当中都会有很大机会患上一定次数的新冠。

不要觉得危言耸听,一百年前influence第一次出现的时候死了几千万人,现在大家不也习以为常了。


唐僧们,《新冠怕热经》从冬天念到春天,春天念到夏天,现在离秋天都不远了,结果怎么样了啊?

继续念,不要停。念到地球变暖成真,海平面上升,太阳变成红巨星,地球毁灭了,新冠肯定就不存在了。


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