也就是說,夏季高溫能殺死在空氣中傳播的病毒嗎?


現在看,疫情不會因為夏季高溫而結束。

下面就來談一談新冠,傳染病和季節性。

撰文 | Idobon

2020年初,在一個流感高發的季節裏,新型冠狀病毒也大肆蔓延開來,直至遍佈全球。自疫情起,人們就企盼著新冠肺炎能像流感一樣,隨著氣溫回升而逐漸消失,二月份時,美國總統特朗普就反覆提及一個理論,說等到四月天氣回暖,就能殺死新冠病毒。然而,時至今日,全美日增確診人數已經超過了七萬。

在2500多年前,人類就已發現,有許多傳染病在特定的季節裏更常見,例如流感往往高發於寒冷乾燥的冬季。但疾病的季節性現象迄今也沒有得到很好的解釋。曼徹斯特大學的時間生物學家Andrew Loudon說,這個問題非常難研究,這是因為要驗證 「疾病的季節性假設」,可能需要兩三年的時間,在博士後期間只能做這一個實驗,對職業生涯相當不利。更重要的是,這一領域充斥著各種混淆變數,研究者非常容易落入偽相關(spurious correlations)的陷阱。


2018年,哥倫比亞大學傳染病生態學家Micaela Martinez在PLOS Pathogens上發表了一項研究[1],發現至少有68種傳染性疾病是季節性的,但它們的流行週期並不同步,且因流行地區不同而異:

除了熱帶地區,呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus, RSV)高發於冬季,水痘(chickenpox)高發於夏季。在美國,輪狀病毒(rotavirus)在西南部高發於每年十二月到一月,而在東北部則高發於四五月;生殖器皰疹(genital herpes)一到春夏就席捲全境,破傷風(tetanus)則要等到盛夏;淋病(gonorrhea)進入夏秋季就開始作妖,百日咳(pertussis)從六月到十月發病率更高。在中國,梅毒(syphilis)在冬季更易傳播,傷寒(typhoid)則在七月激增。在印度,丙肝(hepatitis C)在冬季最猖獗,而在埃及、中國和墨西哥,丙肝卻肆虐於春夏。奈及利亞的幾內亞線蟲病(Guinea worm disease)、拉沙熱(Lassa fever)和巴西的甲肝(hepatitis A)則與旱季有明顯的關聯。

下表是基於美國健康記錄數據整理而成,圓圈大小代表該疾病本月感染人數在年度感染人數中所佔的比例。表中的數據很多是歷史數據,因為疫苗出現後,不少疾病的感染人數已經非常少、甚至為零了。

傳染病日曆 The calendar of epidemics來源 | https://www.sciencemag.org/news/2020/03/why-do-dozens-diseases-wax-and-wane-seasons-and-will-covid-19 (原圖可顯示詳細數據)

造成傳染病季節性流行的因素很多,最簡單直觀的是藉助昆蟲傳播的疾病。例如,非洲昏睡病(African sleeping sickness)、基孔肯亞熱(chikungunya)、登革熱(dengue)、河盲症(river blindness)均是在雨季蚊蟲繁盛的時候流行。

然而,對於其他的傳染病來說,可能根本找不到週期,更別提弄清楚原因了。賓夕法尼亞大學的退休病毒學家Neal Nathanson說:「最不可思議的是,在同一地點的同一環境下,每個月你總能找到一種病毒會流行」。這意味著人類活動——比如學生返校、冬季居家不外出——不是造成傳染病流行的根本原因。這是因為,絕大多數病毒都是在兒童之間傳染,如果傳染的季節性完全是被人的行為影響的,那麼絕大多數傳染病應該是在同樣的月份流行。


Nathanson懷疑,比起人類活動,病毒在人體外的存活能力是一個更為重要的因素。有些病毒不僅有衣殼(capsid)包裹著遺傳物質,外面還有一層脂質構成的包膜(envelope)。包膜能促進病毒與宿主細胞的交互,幫助病毒躲避免疫系統的攻擊。然而,包膜也會給病毒帶來缺陷:有包膜的病毒更脆弱,在高溫、乾旱的夏季更加難以存活。

2018年Scientific Reports上的一篇報道支持了Nathanson的假說。在近7年間採集的36000份病人的呼吸道樣本中,英國愛丁堡大學的病毒學家Sandeep Ramalingam採集了9種病毒,有些有包膜,有些沒有。經分析,Ramalingam發現,其中有包膜的病毒具有相當確定的季節性。

與流感病毒一樣,呼吸道合胞病毒和人類偏肺病毒(human metapneumovirus)都有包膜,都在冬季流行,一年中的出現時間都不超過4個月。而引發普通感冒的鼻病毒(rhinovirus)則沒有包膜,當然,也不青睞冬季——呼吸道樣本顯示,鼻病毒在一年中84.7%的日子裡都活躍著,而且每當學生寒暑假結束返校的時候,就會流行開來。引起普通感冒的另一種常見病毒,腺病毒(adenoviruses),也沒有包膜,也是一年中活躍的時間超過半年。

Ramalingam的小組還研究了病毒量和每日天氣變化的關係。當24小時內相對濕度變化不超過25%時,流感病毒和呼吸道合胞病毒量最大;而當濕度急劇變化時,脂質包膜會變得更加脆弱,病毒量減少。

氣候地球物理學家Jeffrey Shaman則認為,真正重要的是絕對濕度而非相對濕度。前者指的是單位體積空氣中的水蒸氣總含量,後者指的是空氣濕度接近飽和的程度。他與哈佛大學流行病學家Marc Lipsitch的合作研究指出,比起相對濕度和溫度,絕對濕度下降可以更清楚地解釋美國大陸的流感季為何在冬季——冬季的絕對濕度下降更厲害,因為冷空氣中包含的水蒸氣更少。

不過,我們現在還不知道,為什麼有些病毒那麼容易受絕對濕度的影響。滲透壓、蒸發速率和pH值都可能影響病毒衣殼的存活概率,但其作用機制是什麼,暫時還沒有答案。

新冠病毒也有包膜,它會不會也在濕度上升的春夏季變得更為脆弱呢?不幸的是, SARS冠狀病毒和MERS冠狀病毒沒有給我們留下任何線索。2002年底,SARS猛烈暴發,隨後在第二年夏季銷聲匿跡。而MERS從駱駝傳染到人類,只在醫院有小規模暴發,但從未像新冠病毒病這樣廣泛傳播。這兩種病毒的傳播時間短、傳播範圍小,都不足以顯現出季節性週期。

相反,四種能引發普通感冒的人冠狀病毒則更能說明問題。愛丁堡大學分子生物學家Kate Templeton調查總結了2006-2009年間共11611份呼吸道樣本,發現其中有三種能引起典型的冬季流行病,而夏季幾乎檢測不到它們的存在。這三種冠狀病毒的行為表現與流感非常相似。

但這並不意味著新冠病毒亦是如此。新加坡現有超過4萬例的確診病例(三月份時僅有不到200例);美國現在西南部各州,尤其是亞利桑那州,新冠疫情嚴重。這些都顯示,新冠病毒無疑可以在溫暖潮濕的環境中傳播。目前有兩個相反的結論:其一,縱觀中國大陸傳的疫情,覆蓋了19個省市自治區,從寒冷乾燥到炎熱的地區,新冠病毒的傳播性並未減弱。其二,全球僅在溫度為5℃到11℃,相對濕度為47%到79%的地區內,新冠病毒才能穩定傳播[2]。這兩項研究結論是自相矛盾的。

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

總而言之,環境因素和人羣免疫系統之間存在一個平衡。其他的冠狀病毒在人類社會中存在已久,一部分人羣已經有了抵抗力,這可能有助於阻止傳染病的蔓延,尤其是當自然環境不利於病毒傳播的時候。但是,這種情況並不適用於新冠肺炎(COVID-19)。Martinez說,就算新冠病毒有季節性週期,就算它在春夏季變得不活躍了,只要有足夠多的易感人羣聚集在一起,新冠病毒就能負隅頑抗相當長時間。因此,當特朗普頻繁宣稱疫情將在四月平息時(當然現在我們都知道他被啪啪打臉了),許多研究人員都覺得這不靠譜。Lipsitch在他的博客中寫道:即使新冠病毒不那麼活躍了,疫情真的減緩了,也不足以阻止病毒的傳播。


目前,大多數理論關注的都是病原體、環境和人類行為之間的關係,例如,流感在冬季盛行,可能是因為冬季的濕度低、溫度低、人羣更易聚集、飲食變化和維生素D水平變化等等。但流行病學家Scott Dowell認為,這些因素的解釋力都不夠充分。他在2001年發表過一篇廣為引用的論文[3],提出了一個未經驗證 「光照週期假說」:免疫系統對不同傳染病抵抗力的強弱隨季節而變化,這與人體接受的光照量有關。

Dowell的假說啟發了Martinez。她讓受試者在春分、夏至、秋分、冬至這四個時間點定時到診所來,評估這一天之中免疫系統的情況和其他生理變化。她並不期待免疫系統會表現出簡單的時間特徵:比如冬天弱、夏天強。但是,通過計算免疫系統不同細胞的數量,評估血液中的代謝物和細胞因子,破譯糞便微生物組、測量激素水平,Martinez希望找到能夠「重構」免疫系統的季節——換言之,這一特定的季節能讓某些細胞在特定位置變多,另一些細胞變少,從而影響人體對病原體的易感性。

動物研究支持「免疫系統隨季節起伏」的假說。荷蘭格羅寧根大學的鳥類學家Barbara Hall研究的是歐洲畫眉,他們在一年之中多次採集鳥兒的血樣,發現這些畫眉的免疫系統在夏季時要活躍一些,而秋季時則壓抑、平穩一些,這可能是因為秋季的遷徙相當耗能。

西弗吉尼亞大學內分泌學家Randy Nelson則認為,免疫系統的季節性起伏是由褪黑素所主導的 。松果體分泌的褪黑素不僅調節晝夜節律,也調節季節性的「生物日曆」。黑夜變長,松果體就分泌更多的褪黑素。「細胞會說:噢,我看到褪黑素多了點兒,我知道了,這是個冬夜。」Nelson用晝行性的西伯利亞倉鼠(注意,普通老鼠是夜行性的)做實驗,發現調節褪黑素或者改變光照模式可以影響倉鼠的免疫反應,影響的幅度竟然高達40%。

人類的免疫系統似乎也存在天生的晝夜節律。2016年,英國伯明翰大學曾在276名成人身上做了流感疫苗測試,隨機抽取一半人早晨注射,另一半人下午注射,結果發現,早晨打疫苗的人產生的抗體反應明顯要強烈一些[4]

更神奇的是,同樣有證據表明人類免疫系統會隨季節而變化。2015年,劍橋大學的研究者採集了逾萬份來自歐洲、美國、甘比亞和澳大利亞的血樣和組織樣本,發現有大約4000個免疫相關的基因隨季節不同而表達不同。在一組德國樣本中,有近1/4的免疫基因在白細胞中的表達隨季節而變更。一些基因在人體處於南半球時是不表達的,而當人來到北半球,它們就開啟表達,反之亦然[5]

不過,這項研究的第一作者、免疫學家Xaquin Castro Dopico也在論文中指出,免疫系統的這些大規模的、籠統的改變到底是怎樣影響身體對抗病原體的,還不清楚。另外,有些變化可能是感染的結果,而非原因。雖然研究小組竭力排除了那些帶有急性傳染病的被試樣本,但不可避免地還是會混入一些。

更重要的是,免疫系統的季節性變化不足以解釋疾病的季節性特徵——後者要複雜得多,也有更多的變數。正如Nathanson所言:這些傳染病壓根不同步。他懷疑,免疫系統的季節性變化不足以造成那麼明顯的不同步。


Martinez的實驗已經收集好了數據,尚未發現免疫系統存在季節性的證據。不過,她的確發現有一部分白細胞在免疫系統中扮演著中心角色,在一天中的特定時間裡,它們的反應會更劇烈。不過,Martinez也深深地擔憂,人造光可能會破壞進化賦予我們的晝夜節律,最終對疾病的易感性產生不可預測的影響。

Dowell在他那篇2001年發表的論文中建議,我們可以通過「自然實驗」(experiments of nature)來洞察那些影響疾病季節性的因素。例如,來自南北半球的人們在遊輪上聚會、交往,他們所適應的季節週期不同,但面臨著相同的病原體。在本次鑽石公主號的新冠疫情暴發事件中,研究人員可以考慮分析來自不同地區的乘客感染率,看它們是否相同。

雖然新冠疫情目前是全球的緊急事件,吸引了人們最多的關注,但是,研究各種傳染病為什麼在一年中時而高發、時而熄火,同樣的重要。搞清楚這個問題,可以為我們防治新冠病毒病提供新的思路。理解所謂「季節性」,也能幫助我們監測疾病,確定疫苗接種的時間。「假如我們能搞清楚是什麼原因讓流感在夏季流行不起來,那比任何一款流感疫苗都有用多了。」Dowell說。

參考資料

[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

本文主要參考來源:https://www.sciencemag.org/news/2020/03/why-do-dozens-diseases-wax-and-wane-seasons-and-will-covid-19


看看河對面的香港,天天三十六七度呢,第三波爆發了。


當下,全球仍在繼續與冠狀病毒作鬥爭,但隨著夏天的到來,氣溫已然變得灼熱,對於不耐高溫的新冠病毒來說,真的會因此而逐漸消失嗎?換言之,COVID-19在高溫環境下的傳播速度是否不再迅猛?人們開始好奇,炎熱的天氣和炙熱的溫度是否會對病毒的傳播產生影響。

為此,我們查詢愛思唯爾(Elsevier)全醫學信息平臺ClinicalKey,發現在公共衛生領域內期刊Public Health 刊登了一篇來自印度學者的最新研究,結果表明:寒冷的環境可能是COVID-19感染和傳播的一個危險因素,而低緯度(氣溫較高)地區相應的風險則更低。

Highlights

  • COVID-19高發國家大多位於高緯度/寒冷地區
  • 環境溫度與COVID-19病例呈負相關
  • 較暖國家發生COVID-19病例的幾率低於較冷國家
  • 寒冷的環境可能是感染SARS-CoV-2的額外風險因素

該研究旨在瞭解環境溫度與COVID-19病例之間的相關性,研究收集並分析了不同國家的月平均環境溫度(MAET)和不同嚴重程度的COVID-19病例數,以期闡明這些參數之間的相互關係。研究採用單因素分析和統計模型確定環境溫度與COVID-19病例之間的關係,結果發現,COVID-19病例數較高的國家/地區多數位於緯度較高(氣候溫度也更低)的地區。

截至2020年4月20日,對所有可獲取的數據進行多種統計分析後發現,MAET與數個COVID-19病例參數之間存在強烈的負相關,具有顯著的統計學意義;其中,COVID-19病例參數包括一個國家的總病例數、活動性病例數和每百萬人口感染率(三者的Spearman相關係數分別為0.45、0.42和0.50)。通過Logistic線性回歸模型進行進一步的分析後發現:與寒冷國家相比,氣溫較高的國家感染COVID-19的風險更低

截至2020年3月25日,新增1000例以上新冠肺炎確診病例最多國家的地理分佈該表列出了31個國家及其緯度。在這裡,負緯度表示南半球的國家。

該研究初步表明,寒冷(低溫)環境可能是COVID-19的另一個危險因素。該研究的主要作者Chandi C. Mandal(印度拉賈斯坦中央大學生物化學系)分析道:「許多病毒的傳播取決於空氣的溫度和濕度。儘管尚需要進行更多的研究分析,但如果低溫是COVID-19的危險因素,那麼夏季的高溫則可能會降低其傳播和感染率。」

由此可知,夏季可能是抗擊新冠病毒的最佳時機,要想徹底打贏這場戰役,必須在病毒最為羸弱之時將其消滅——是時候發起最後的總攻了!

以上內容來自:夏季高溫真的能逼退新冠病毒嗎? - 知乎

愛思唯爾醫研社:夏季高溫真的能逼退新冠病毒嗎??

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冠狀病毒是一個物種,經過了億萬年的進化,不會被夏季高溫消滅,它會不停地尋找新的宿主,對象包括所有脊椎動物,不只是人類,這個過程是無休無止的。

新冠肺炎在中醫裏叫做「風溫」,風溫有傳染性,一年四季均可流行,只是春季高發,因為冬季人們多在室內,冠狀病毒容易潛伏,而冬季的寒冷氣候又使人們變得易感。開春以後窗戶打開通風,室外活動增加,疫情自然會消退,這個過程是人類活動特徵決定的,所以會形成季節性。


先說結論:不會。

氣溫升高可能是疫情消失的有利因素,但並不是疫情消失的充分條件。

儘管新冠病毒某些特性,人們的免疫系統和行為方式等可能隨季節和氣溫變化,從而對疫情發展產生一定影響,但這並不能說服我們去依賴升溫控制疫情。

臨度Talk|夏天到了,為什麼新冠還沒結束?臨度科研的視頻 · 399 播放


不容易預估,對於新型病毒,人類需要有一個瞭解過程。

從微生物學角度,高溫天氣會對病毒有一定的抑制作用,但並不是絕對的。


目前看來,確實有緩解,但應該是防控力度的關係,如果單純看溫度的話,應該對病毒沒有太大的作用,目前看是這樣的,所以,還是一定要注意防護,不能太放鬆。


目前來看有研究指出較暖的氣候與疫情之間有負相關性,但是這並不表示我們可以完全寄託於夏季的高溫殺死病毒,參考巴西這些地區的疫情,消極的疫情應對措施下高溫並不會對疫情有太大抑制作用,所以夏季能讓疫情結束嗎?我覺得目前不樂觀,因為美國巴西這些地區的疫情防控措施很消極,並沒有能夠很強有力且徹底地去阻斷疫情傳播鏈條,目前確診病例和潛在感染病例基數已經非常大,某種程度上來說他們浪費掉了在早期實施社交隔離阻斷疫情的最佳時機,即使到現在不少國家也還在扯皮打嘴仗,夏季終究會過去,秋季和冬季疫情應該還在,我們在等待疫苗,但是疫苗能夠在今年年末或者明年年初順利研發出來?這期間還要死多少人?


大家真的可以回想一下了,當年所謂的非典是因為氣溫高才自然消失的,這是真相還是謠言?

不就是有人處心積慮的利用一切機會抹黑我國政府、我國執政黨的一切功勞嗎?

還有,網上那些所謂深挖前蘇聯的「真相」的故事,到底是真相還是謠言?這真值得我們警惕了。


在座的每一個人,在這一生當中都會有很大機會患上一定次數的新冠。

不要覺得危言聳聽,一百年前influence第一次出現的時候死了幾千萬人,現在大家不也習以為常了。


唐僧們,《新冠怕熱經》從冬天唸到春天,春天唸到夏天,現在離秋天都不遠了,結果怎麼樣了啊?

繼續念,不要停。唸到地球變暖成真,海平面上升,太陽變成紅巨星,地球毀滅了,新冠肯定就不存在了。


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