呼吸

病毒性呼吸道疾病的流行与扩散或与全球各地每天的日照射量密切相关

作者:佚名 来源:生物谷 日期:2020-11-04
导读

         为何大多数的病毒性流行病会在全球温带地区以秋季和冬季为周期进行传播,近日,一篇发表在国际杂志iScience上的研究报告中,来自意大利国家天体物理学研究所等机构的科学家们通过研究表示,原因或许与太阳密切相关;研究者提出的理论模型表明,流行病的流行与演变与每年特定时间照射在地球上特定地点上的每天日照射量密切相关。

        为何大多数的病毒性流行病会在全球温带地区以秋季和冬季为周期进行传播,近日,一篇发表在国际杂志iScience上的研究报告中,来自意大利国家天体物理学研究所等机构的科学家们通过研究表示,原因或许与太阳密切相关;研究者提出的理论模型表明,流行病的流行与演变与每年特定时间照射在地球上特定地点上的每天日照射量密切相关。

        研究者Fabrizio Nicastro表示,我们所开发的模型能为非常重要但目前仍然未得到解决的问题提供一个简单的答案,为何诸如流感等多种病毒性呼吸道传染病只会在全球南北半球温带地区的秋冬季节周期性地发生,而在赤道地区似乎一直存在(尽管赤道地区相比温带地区的季节性周期的流行率较低),是什么触发并决定了这种季节性?这项研究中,研究人员发现,造成空气传播流行病的季节性的真正原因或许就是引发地球上出现季节性的机制,即地球上每天的日照射量。

        我们都知道,紫外线能够让多种不同类型的病毒和细菌失活,而抵达地球上来自太阳的紫外线也会对所暴露的东西产生一定的紫外消毒效应,紫外线对特定病毒或细菌的灭活能力依赖于病毒或细菌本身,但对于地球上特定的地点而言,当日照射量较强(夏季)时,其所产生的灭活效率无疑较大,而日照射量较弱(冬季)时,其所产生的灭活效率自然较低。日光消毒行为的这种周期性能以年为频率与流行病学的另一种典型频率产生共振,即病毒宿主会因为抗原转移而失去机体的免疫力,这两种机制的结合就触发了流行病的季节性,其时间尺度从几年到几十年不等,取决于抗原发生的频率。

        研究人员提出的这种新型模型能够准确再现地球上不同地点所观察到的季节性,其适用于内在繁殖数(R0,intrinsic reproductive number)低于大约2的流行病,比如流感的内在繁殖数R0就是1,同时还能够模拟内在繁殖数较大的流行病,比如当前流行的SARS-CoV-2(R0大约为3-4),这些模型能够预测高强度的间歇性初始周期,最终会稳定到季节性同步、中等强度的年周期,其时间尺度依赖于抗原转移的频率。

        研究者Mario Clerici说道,从流行病学的角度来看,这些模型能澄清解释一个重要且长期存在的谜团,即为何每年流感都会消失,而易感个体的数量与触发群体免疫机制所需要的人群数量依然相差甚远?SARS-CoV-2在意大利流行的数据也能够通过这种新型模型进行描述,但研究者指出,模型的预测能力依赖于UV-B/A对病毒的精确致死剂量,目前研究人员正在努力朝这一方向进行深入研究。

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