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Jan. 16 2023

COVID-19在動物的傳播範圍比我們以為的更廣

  • 騾鹿跨越懷俄明州的一條河。愈來愈多種動物可感染SARS-CoV-2,騾鹿是其中之一。PHOTOGRAPH BY JOE RIIS , NAT GEO IMAGE COLLECTION

    騾鹿跨越懷俄明州的一條河。愈來愈多種動物可感染SARS-CoV-2,騾鹿是其中之一。PHOTOGRAPH BY JOE RIIS , NAT GEO IMAGE COLLECTION

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從獅子和老虎到披毛犰狳,愈來愈多動物已經感染冠狀病毒。以下是我們知道的狀況。

我們原本認為COVID-19是一種人類大流行病,但其實不只如此。COVID-19的致病病毒SARS-CoV-2可感染的動物範圍很廣,而且還在持續增加,不論是圈養或野生動物都涵蓋在內。

根據美國農業部(USDA)的資料,目前已經在超過100隻家貓家犬,以及圈養的老虎、獅子、大猩猩、雪豹、水獺、斑點鬣狗身上偵測到這種病毒。美國的動物園工作人員也有紀錄顯示,熊貍、長鼻浣熊、美洲獅、雪貂、漁貓、猞猁、山魈、松鼠猴各出現一個陽性病例。

依據美國農業部的紀錄,美國只有三種野生動物檢測出陽性結果,就是水貂、騾鹿、白尾鹿。其他地區偵測到的野生病例則包括數隻黑尾狨、數隻披毛犰狳和一隻花豹。

不過,野生動物的檢測不常進行,而最新研究也開始顯示,COVID-19可能已經感染遠遠更多物種。維吉尼亞理工學院暨州立大學的疾病生態學家喬瑟夫.霍伊特(Joseph Hoyt)說:「我認為病毒在野生動物的傳播範圍比原本以為的更廣。」

SARS-CoV-2如何感染這麼多種動物?又會有什麼影響?

與受體的關聯

其中一項主要原因在於所有哺乳動物都有的一種複雜受體,稱為ACE-2。這種受體在調節血壓和其他生理功能方面具有重要作用。

SARS-CoV-2的棘蛋白進入體內後,會開始附著在ACE-2受體上,藉此感染宿主細胞,而ACE-2受體廣泛分布於人類及其他許多哺乳動物的上呼吸道和鼻竇。

耶魯大學的病毒學家克雷格.威倫(Craig Wilen)說,與其他類似的蛋白質相比,ACE-2受體的物理結構在不同脊椎動物的差異相對較小。儘管如此,但微小差異依然不少,足以讓科學家在一開始認為某些哺乳動物的感染機率極低。

然而,由於事實證明,原本以為不太容易感染的動物也能感染冠狀病毒,所以科學家的看法已經改變。依目前情況來看,非常多種哺乳動物的ACE-2受體都容易受到病毒影響,對病毒沒有限制作用。

研究宿主與微生物交互作用的賓州大學醫學院教授里克.布希曼(Rick Bushman)說:「對病毒來說,就算不是完美配對……但似乎已經夠好了。」

相反地,可能有許多其他因素會發揮作用,決定動物是否容易感染病毒,但我們目前對相關詳細資訊幾乎一無所知。

範圍廣泛

我們已經知道,冠狀病毒可以感染野生水貂及白尾鹿,並在個體之間傳播,而對於這兩種動物而言,至少有一個經過驗證的案例顯示,病毒已經從人類傳到動物,然後又傳回人類。除了水貂之外,雪貂和倉鼠似乎也容易在圈養環境中互相傳播病毒。

有一項即將在BioRxiv上預先出版的研究發現,除了前述動物以外,野生的鹿鼠、浣熊、負鼠、灰松鼠、白足鼠、臭鼬等動物也出現SARS-CoV-2感染的可能病例。

該論文的共同作者卡拉.芬基爾斯坦(Carla Finkielstein),以及霍伊特和保育生物學家亞曼達.戈德柏格(Amanda Goldberg)首次發現北美負鼠感染SARS-CoV-2的證據時,都感到很驚訝。

芬基爾斯坦說,「我們很擔心,因為這表示病毒會跳躍」到親緣關係疏遠的哺乳動物。戈德柏格補充說:「負鼠的生物特性跟我們很不一樣。」

負鼠是有袋類,會產下大小如蜜蜂般的幼崽,然後幼崽會在母親的育兒袋內吸奶。有袋類在超過1億5000萬年前就與胎盤哺乳類(包括許多常見的哺乳類)發生演化上的分歧。

他們推斷,如果SARS-CoV-2可以感染負鼠,就有可能感染各式各樣的哺乳動物。研究團隊確實發現,在美國維吉尼亞州西南部的六種都市野生動物,有顯著比例的個體出現抗SARS-CoV-2抗體的跡象。他們也在這六種動物中的兩種,以及其他四種動物(包括赤狐和美國大山貓)身上取得陽性PCR結果,這暗示動物曾發生感染,但無法做為感染的證據。

另一篇近期提交的論文也發現,接受檢測的紐約市褐鼠有17%出現病原感染的跡象。根據耶魯大學博士生麗貝卡.厄尼斯特(Rebecca Earnest)所做的研究,康乃狄克州有少數野生白足鼠也已經感染。

感染問題

不過,包括鹿在內的野生動物是怎麼接觸到病毒的呢?

這個問題還沒有答案,但已經有一些理論試圖解釋。野生動物的感染途徑可能是近距離接觸人類垃圾或廢水,或在靠近人類時吸入病毒。貓狗等寵物或圈養的鹿可能攜帶病毒,野生動物跟牠們互動後也可能接觸到病毒。

不過,布希曼說;「我想每個人都同意……目前沒人能確定。」

不論白尾鹿接觸到病毒的方式是什麼,牠們都愈來愈常感染了。2021年的一項研究顯示,在美國東北部和中西部,超過三分之一的鹿已經接觸到病毒。另一篇論文則發現,病毒從人類進入鹿體內至少四次,還有一項研究也發現,加拿大出現一個病毒傳回人身上的病例。

動物感染很重要的原因之一,是這些動物代表著病毒的新保毒者,病毒可以留在牠們體內並獲得新的突變。如果病毒找到辦法傳回人類身上,新的突變理論上可以幫助病毒提升傳播能力。

厄尼斯特說:「我們不希望見到愈來愈多物種之間出現愈來愈多傳播。」

遭到忽視的問題

芬基爾斯坦說,SARS-CoV-2感染野生動物的能力等同於一種隱藏的廣泛性動物流行病(亦即動物版的流行病),會造成幾乎完全未知的影響。

感染動物似乎經常出現輕微症狀,但專家幾乎完全不知道病毒的各種變異株會對大多數動物產生什麼影響。有時,感染是致命的。病毒似乎會導致一小部分的感染水貂死亡,而在內布拉斯加州的林肯兒童動物園,有三隻雪豹因COVID-19造成的併發症而死。

威倫警告,我們並不確定生病的動物在野外會發生什麼事。他提到黑猩猩感染猿猴免疫缺乏病毒(SIVcpz)的例子,這種病毒跳躍傳播給人類,然後轉變為人類免疫缺陷病毒1型(HIV-1)。大家長久以來一直認為,SIV只會在黑猩猩造成輕微症狀,但後來研究終於確定,SIV可能導致黑猩猩罹患類似愛滋病的疾病,而這種疾病通常會縮短牠們的壽命。

霍伊特補充說,病毒對野生動物的影響特別難研究,尤其是在生態學方面。

芬基爾斯坦同意道:「我們不知道這種病毒對野生動物的後續影響是什麼,這又是一個飽受忽視的問題。」

 

延伸閱讀:COVID-19能以許多方式干擾月經。本文告訴你背後機制 因為COVID-19失去嗅覺了嗎?本文告訴你如何重新訓練你的大腦

 

FEB. 2023

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