科学网—艾滋病病毒从何而来？
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2024-11-20 09:31
| 个人分类: 病毒性传染病的防治 | 系统分类: 科普集锦
艾滋病病毒从何而来？ Where Did HIV Come From?
我们第一次意识到 人类免疫缺陷病毒（ HIV） 的存在 是在 20世纪80年代初。然而，这种病毒 实际上 是 从 什么时候 开始 在人类身上出现的 ？ 它 是 从哪里来的？
在非洲拍摄的黑猩猩（chimpanzee ）照片
“艾滋病”是英文缩写 AIDS 的音译， AIDS 的 英文全名是 Acquired Immune Deficiency Syndrome ，原文直译成中文就是“获得性免疫缺陷综合症”。
“ 艾滋病病毒 ”简称 HIV ，是英文 human immunodeficiency virus 的缩写，原文直译成中文是“ 人 类 免疫缺 陷 病毒 ”。
艾滋病病毒（ HIV） 存在两种株系，即 HIV - 1 和 HIV - 2 。 绝大多数的感染由 HIV - 1 所致， 它 更为常见、更具传播性且致病性更强。 HIV - 1 被划分为四个组群：M、N、O 和 P 。其中，M 组最为古老且分布最为广泛，与全球大多数的艾滋病病例相关联。在 HIV - 1 和 HIV - 2 被发现后不久，科学家们了解到， 撒哈拉以南非洲的非人类灵长类动物感染了多种相关病毒，这些病毒随后被命名为 猴免疫缺陷病毒（ simian immunodeficiency viruses ， SIVs） 。 20 世纪 90 年代新开发的以及改进的 分子流行病学 工具 使专家得以对大量 HIV 和 SIV 分离株的核苷酸序列进行分析，最终得出结论： HIV - 1 和 HIV - 2 必定是由 SIV 从猿猴向人类的分别 溢出 ( spillover ) 所致 。
可以对从不同地理位置和不同时间点采集的人类和非人类动物的血液及组织样本中提取的病毒 DNA ( 或 RNA 病毒的 cDNA ，即互补 DNA ） 序列进行对比。利用 一种被称为 分子钟 （ molecular clock ） 的计算技术，研究人员能够估算出在较晚时间点采集的序列与早期时间点采集的祖先序列发生分化所耗费的大致时间。 两个序列越相似，它们共享共同祖先的可能性就越大；而差异越大，则表明进化关系越疏远。为加以阐明，不妨考虑以下人类的类比。亲兄弟姐妹共享约 50%的 DNA，因为他们共享一对父母——他们与祖先仅相隔一代。相比之下，表亲仅共享约 12.5%的 DNA，因为他们的共同祖先可追溯到两代以前的祖父母。运用从喀麦隆非人类灵长类动物获取的 SIV 样本，并应用考虑了 HIV 进化速率的分子钟技术，科学家最终推断， HIV - 1 组群 M 于 20 世纪前 30 年在 喀麦隆 （ Cameroon ） 东南部地区由一只受 SIV 感染的黑猩猩演化而来 。
这种从黑猩猩向首位受感染人类的最初溢出极有可能涉及直接的血液到血液的接触，这是 SIV/HIV 最为高效的传播方式。一种被称为“ 猎人 割 伤 理论 （ “cut hunter theory” ） ”的假设情境涉及一位在 1920 年左右 于喀麦隆森林中搜寻丛林兽肉的猎人，当时在该地区这种做法极为常见。这名男子捕获了一只其自身并不知晓已受 SIV 感染的黑猩猩，在处理这具尸体以备日后食用时，他意外割伤自己并被动物血液所污染。在这一互动过程中 ， SIV 感染了新的人类宿主并转变为 HIV，这一随机事件被称为“宿主转换 （ host switching. ） ”。这名猎人随后在性活动中把病毒传给了他的妻子。夫妻二人很可能通过 流动 诊所 ( mobile clinic ) 工作人员共用的注射器针头将病毒传播给了该地区的其他人，这些工作人员会定期前往 喀麦隆 的村庄为患有各类热带疾病的人们提供治疗。这些疾病的治疗是强制要求的，涉及使用玻璃注射器和针头多次进行静脉药物注射，而这些注射器和针头在未消毒的情况下被频繁重复使用。新的感染者随后沿 桑加河 （ Sangha river ) 而下，该河连接着喀麦隆东南部与 利奥波德维尔 （ Leopoldville ） ，利奥波德维尔是当时 比利时刚果 （如今为 刚果民主共和国 ） 重要的贸易和商业中心及首都 ，如今该城已更名为 金沙萨 （ Kinshasa） 。这一系列假设性事件与 1959 年从一位在 利奥波德维尔 /金沙萨 去世的男子血液样本中提取的最古老的 HIV - 1 分离株相吻合。此外，HIV - 1 组群 M 最早的 毒株 及其所有亚型后来在 利奥波德维尔 /金沙萨 被识别出来，其中许多 毒株 和亚型至今仍局限于该地区。综上所述，这些事实表明 利奥波德维尔 /金沙萨是 HIV - 1 全球传播的中心 。
利奥波德维尔 /金沙萨 的 HIV-1传播很可能是通过当地日益增长的性产业和专注于治疗热带和性传播疾病的诊所实现的，这些诊所使用静脉注射药物。最终，病毒被出口到海地，很可能是通过1959/1960年在刚果工作的众多海地医疗专业人员中的一两个实现的。20世纪70年代的同性恋性旅游热潮进一步推动了该病毒从海地传播到美国，最终在洛杉矶、旧金山和纽约被发现。
这个故事强调了贯彻“ 同 一个健康 （ one health ） ’’ 疾病预防策略的重要性——这种策略意识到人类健康与我们共享环境中动物健康之间的相互作用。了解病毒是如何传播的，以及它们起源于何处将有助于我们在源头上阻止未来疫情的爆发，甚至可能防止疫情的扩散。
参考文献：
1. Jacques Pepin ，The Origins of AIDS ， 1st Edition ， September 1, 2011 ， Cambridge University Press.
2. David Quammen ，Spill over: Animal Infections and the Next Human Pandemic ， September 9, 2013 ， Norton Trade Titles .
3. Randy Shilts ， And the Band Played On: Politics, People, and the AIDS Epidemic, November 27, 2007 ， St. Martin's Griffin .
4. Worobey M, et al.,. 1970s and 'Patient 0' HIV-1 genomes illuminate early HIV/AIDS history in North America. Nature. 2016 Nov 3;539(7627):98-101.
doi: 10.1038/nature19827. Epub 2016 Oct 26. PMID: 27783600; PMCID: PMC5257289.
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