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运用One Health理念重新思考病原检测

归去来兮 2021-2-2 83人围观 技术

    庆祝一下终于解除隔离了,本文是近一年来对疫病的思考。道家崇尚道法自然,天人合一。人类只是地球万物的一员,我们的行为需要遵从自然规律,除了关注自身外还必须关注我们所处的环境和与我们密切相关的动物。

(图片来网络,版权归原作者所有)

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    世界上75%的新发传染病是人畜共患病,60%的人类传染病来源于动物,人畜共患病每年引起全球25亿起病例和270万人死亡(2020年以前)。

(图片来网络,版权归原作者所有)

    由于野生动物栖息地的破坏,全球的气候变化,野生动物的非法交易、细菌耐药性和高密度的养殖等,人畜共患病越来越频繁的发生,严重危害人类的健康。由此One Health的倡议应运而生。



一、One World, One Health倡议

    One Health is an approach that recognizes that the health of people is closely connected to the health of animals and our shared environment.

One Health理念是使人类认识到人类健康与动物的健康和环境的健康密切相关。

(图片来网络,版权归原作者所有)

    2008年, FAO、WHO、OIE、World Bank等机构共同发布了, "Contributing to OneWorld, One Health A Strategic Framework for Reducing Risks of Infectious Diseases at the Animal-Human Ecosystems Interface.”进一步明确和丰富了One World, One Health的内涵。

(文献1)

    如今的One World, One Health已经不仅限于人类、动物和环境健康方面,还包含了气候变化、粮食安全、经济和全球贸易等广泛的议题。

下表是在One Health框架下的OIE、FAO和WHO共同关注的疫病清单:



二、运用One World, One Health重新审视传染病

    通常人医只关注人、兽医只关注动物,研究环境的只关注环境,这样的结果是大家都只获得部分信息,仅基于各自领域开展的防控一定会出现漏洞。因此需要将三者统筹考虑,用One Health的理念去审视传染病的传播和防控。人畜共患病的传播方式通常有:直接接触、间接接触、通过媒介、食源性和水源性。


1.冠状病毒

    属冠状病毒科Coronaviridae)冠状病毒属(Coronavirus)。冠状病毒属的病毒是具囊膜基因组为线性单股正链的RNA病毒,是自然界广泛存在的一大类病毒冠状病毒仅感染脊椎动物如人、鼠、猪、猫、犬、狼、鸡 、牛、禽类。

(文献2 )

根据系统发育树,冠状病毒可分为四个属:α、β、γ、δ。

染人冠状病毒

α属:HCoV-229E、HCoV-NL63;

β属:HCoV-OC43 、HCoV-HKU1、SARS-CoV、MERS–CoV、SARS-COV-2;


感染动物的冠状病毒:

α属:猪流行性腹泻病毒PEDV、猪传染性胃肠炎病毒TGEV、猪呼吸道冠状病毒PRCV、猪急性腹泻综合征冠状病毒SADS-CoV、犬冠状病毒CCoV、猫冠状病毒FCoV等;

β属:猪血凝性脑脊髓炎病毒PHEV、牛冠状病毒BCoV、马冠状病毒ECoV、犬呼吸道型冠状病毒CrCoV等;

γ属:鸡传染性支气管炎病毒IBDV等;

δ属:猪δ冠状病毒PDCoV,鹅口疮冠状病毒HKU12。

(图片来网络,版权归原作者所有)


    目前已知新冠病毒可以感染猫科(狮子、老虎、雪豹)、犬科(狗、狸)、鼬科(貂和、啮齿类(鼠)、非人灵长类(大猩猩)和鹿等动物,水貂感染后可以再传染人,暂时未发现能传染猪、鸡和土鸡。

(文献3)

    目前已知在各类进口物品中检测到病毒污染、比如雪糕、肉、水果甚至试剂,环境中污染也是我们不能忽略的问题。


2.流感病毒

    流行性感冒病毒(influenza virus),是正粘病毒科(Orthomyxoviridae )的代表种,流感病毒可引起人、禽、猪、马、蝙蝠等多种动物感染和发病。流感病毒分为甲(A)、乙(B)、丙(C)三型。甲型和乙型流感病毒的RNA由8个节段组成。甲型流感病毒根据H和N抗原不同,又分为许多亚型,H可分为18个亚型(H1~H18),N有11个亚型(N1~N11 )。

    流感病毒极易发生变异和重组,2009年流行的H1N1流感病毒是由来源于猪、鸡和人的流感病毒重组形成。2013年的H7N9则由来源于鸡、水禽和野鸟的流感病毒重组形成。

(文献4 )

    20世纪人类历史上几次大的流感病毒流行大都与动物流感病毒有关,比如1918年的西班牙流感是由禽传染到人的H1N1病毒引起,1957年和1968年的流感都是由禽传染到人,2009年的流感则由猪传染到人的H1N1病毒引起

(文献5 )

    野鸟作为流感病毒的自然储存宿主,在流感病毒的传播和重组过程中扮演了重要的角色。野鸟基本上携带了所有基因型的流感病毒,又在迁徙的过程中将病毒携带到各处与当地的家禽和家畜进行接触。为流感病毒的传播和变异重组创造了机会。

(文献4 )

    因此野鸟栖息地和候鸟迁徙路线上的池塘和湖泊环境的监控可以提前对新发流感病毒进行预警。

(图片来网络,版权归原作者所有)

3.非洲猪瘟病毒

    非洲猪瘟病毒(ASFV, African swine fever virus)是非洲猪瘟病毒科下仅有的种。仅感染家猪和各种野猪。有几种软蜱是ASFV的贮藏宿主和媒介。传播途径还包括接触了感染的家猪的污染物,胎儿,粪便,病猪组织,污染饲料、污染的生猪及其产品、人员与车辆带毒传播、污染餐厨剩余物喂猪和与感染野猪接触等途径。由于非洲猪瘟病毒的抵抗力比较强,因此污染的环境对病毒的传播起到了重要的作用。

(图片来网络,版权归原作者所有)



三、One World, One Health理念下的环境病原检测

    我们常规的检测对象都是人和动物,在One World, One Health理念下应该把目光转向环境,通过人居住的环境、动物养殖环境、动物的运输和交易环节的环境监测上。包括污水、土壤和污染物等。开展环境监测旨在检测从上消化道和上呼吸系统以及通过粪便等方式排出、进而污染废水的病原。

(文献6 

    2020年8月,世界卫生组织WHO发布 “针对严重急性呼吸综合征冠状病毒的环境监测现状” 科学简报(文献7)。许多地方已经出现了在未经处理的废水和/或污泥中检测到SARS-CoV-2的非传染性RNA片段的报道。例如意大利、西班牙 、澳大利亚 、荷兰 、美国和法国等 。病毒核酸可以在COVID-19病例确诊前提前4至7天发出预警。

    多项研究表明,在通过基于临床症状的监测系统发现COVID-19病例的前几天,环境样本中SARS-CoV-2 RNA的检出也会增加。因此,有可能利用环境监测进行早期预警,特别是在已经控制传播并正在放松公共卫生和社会措施的国家,或在出现季节性流行时,对聚集性疫情或暴发进行早期预警。

人粪便中病毒的指示靶标: Pepper Mild Mottle virus, crAssphage。

人粪便中细菌的指示靶标Bacteroides HF183, Lachnospiraceae Lachno3


(图片来网络,版权归原作者所有)

    活畜禽交易市场的环境监测对新发人畜共患传染病的发生和预警有重要的意义。

(图片来网络,版权归原作者所有)

(图片来网络,版权归原作者所有)

    下表是在进行环境监测时可以关注的一些病原的清单。

(文献6 


(文献6 


    

    One World, One Health给了我们一个全新的思路,让我们在做检测时不能只关注我们各自的领域。还需要有系统性的思维,综合考虑、人、动物、环境,这样才能真正了解一个传染病发生、传播和流行,并且在下一次传染病流行之前提前进行预警和干预。


参考文献:

  1. Contributing to OneWorld, One Health A Strategic Framework for Reducing Risks of Infectious Diseases at the Animal-Human Ecosystems Interface

  2. Zi-Wei Ye, Shuofeng Yuan. Zoonotic origins of human coronaviruses.2020; 16(10): 1686-1697

  3. Mahdy M, Younis W, Ewaida Z. An overview of SARS-CoV-2 andanimal infection. Front Vet Sci. (2020) 7:596391. 596391

  4. Makoto Ozawaa, Yoshihiro Kawaoka .Crosstalk between animal and human influenza viruses .Annu Rev Anim Biosci. 2013 January ; 1: 21–42.

  5. Ahmed Mostafa , Elsayed M. Abdelwhab .Zoonotic Potential of Influenza A Viruses: A Comprehensive Overview .Viruses 2018, 10, 497

  6. EvanO'Brien, Irene Xagoraraki.Awater-focused one-health approach for early detection and prevention of viraloutbreaks. One Health 7 (2019) 100094

  7. 针对严重急性呼吸综合征冠状病毒的环境监测现状https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/333670/WHO-2019-nCoV-Sci_Brief-EnvironmentalSampling-2020.1-chi.pdf

  8. 国家废水监测系统 (NWSS) https://chinese.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/cases-updates/wastewater-surveillance.html


来自: 原博士带你做检测 | 作者:原博士
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