世界太吵,来原声听播客

This Week in Virology

离最近诊所每多开一小时车,疫情被发现的概率就降32%

横跨58,319起疫情、169个国家的分析发现,到最近诊所的车程每增加一小时,疫情被发现并控制的概率就下降32%,比任何单一生态因素的影响都更稳定重复。

人畜共患病疫情监测蝙蝠基因组抗病毒免疫衰老与癌症气候变化
两篇Nature论文都给出可验证的数字与机制,科学部分信息密度很高,值得完整听完。

核心论点 · 点时间戳可跳到原声

12:15

疫情热点地图,很大程度是报告能力地图

这篇Nature论文建了一个横跨58,319起疫情、169个国家、1910至2022年的病例对照地理空间模型,想找出疫情背后的共同驱动因素。但主持人翻开图一就发现异常:加拿大全境空白,俄罗斯、西班牙、葡萄牙几乎没有记录点——而这些地方明明有真实疫情。论文自己也承认,在美国、巴西这些监测体系发达的地区,模型解释不了的随机地理波动,反而超过了所有已知驱动因素加起来的影响,因为那里的数据质量太好,好到暴露了模型的局限。这提示:看起来像疫情「发生」在哪里的地图,很大程度上是疫情「被发现」在哪里的地图。

21:21

到医院的距离是被低估的疫情驱动因素

论文检验了16个环境/社会协变量对31种疾病疫情风险的影响,发现最常见、最强的驱动因素既不是森林砍伐也不是气候变化,而是到最近医疗机构的距离——在23种被检验的疾病里,15种都受此显著影响。研究者的解释很直接:如果一个人生病后要开车很久甚至一整天才能到诊所,还可能没有车,那么他只会继续生病、继续传染别人,而这起疫情永远不会被记录进任何监测系统。这项发现把「数据缺口」问题从抽象的统计学语言,变成了可以量化、可以干预的基础设施问题。

29:30

没有一招通吃的防疫万能药

按传播方式分组后发现,蚊虫等节肢动物传播的人畜共患病,对森林破碎化、干旱等生态因素非常敏感;但埃博拉、MERS这类人传人的直接接触型病毒,几乎找不到任何共同的环境驱动因素,各自的爆发更依赖独特的生态和暴露路径。论文明确给出判断:这些发现不支持「一刀切的生态干预能广泛保护我们免受流行病威胁」。与此同时,到医疗机构的车程每增加一小时,疫情被上报的概率就下降32%的中位数——而此前研究估计,多达一半的埃博拉疫情可能从未被识别,只是发生了,却从没被看见。

41:37

同一个属里,蝙蝠寿命能差六倍

另一篇论文给8种myotis蝙蝠做了单倍型分辨、近乎完整的染色体级基因组组装。最惊人的发现之一是:同属内寿命最长的Myotis brandtii能活42年,最短的只有7年,相差六倍——而这两个物种的共同祖先不过是1060万年前才分开的,这在哺乳动物里是极端异常的分化速度。更反常的是,蝙蝠整体打破了「体型越大寿命越长」的哺乳动物铁律——这些体型微小的动物相对体型的寿命增幅,比非蝙蝠哺乳动物高出40%。

46:39

抗病毒基因多一份,却有毒性代价

PKR是一种能感知双链RNA、一感知到病毒就关闭细胞蛋白合成的强力抗病毒蛋白,几乎每种病毒都要进化出对抗它的武器。研究者发现myotis蝙蝠的PKR基因在进化史上发生过重复,有的物种有一份、两份甚至三份。用敲除细胞系做功能实验后发现,多份PKR之间不协同也不互相干扰,只是效果叠加、抑制病毒能力随份数增强。但代价也随之而来:高剂量PKR会直接毒死细胞,这可能解释了为什么大多数哺乳动物只保留一份PKR——多一份是把双刃剑。

1:02:54

对DNA病毒和RNA病毒,蝙蝠用了两套策略

研究者统计了5,527个经实验验证的病毒互作蛋白(VIPs),发现myotis及其他蝙蝠里,正向选择的信号只集中在与DNA病毒互作的VIP上,几乎检测不到与RNA病毒互作的VIP有基因组层面的正选择——这让主持人意外,因为大家平时谈蝙蝠多是在谈它们携带的RNA病毒。而换个角度看基因拷贝数变化时,规律正好反过来:拷贝数的扩增或丢失只发生在RNA病毒互作蛋白上。换句话说,面对DNA病毒,蝙蝠改造蛋白质本身;面对RNA病毒,蝙蝠多造几份同样的蛋白——这个模式在人类身上恰好是反过来的。

1:14:03

蝙蝠的长寿,可能是强悍免疫系统的副作用

寿命最长的Myotis lucifugus基因组里,DNA双链断裂修复相关通路被显著富集。研究者用能模拟辐射损伤DNA的药物处理蝙蝠皮肤成纤维细胞后发现,lucifugus是测试物种里对DNA损伤最敏感的——细胞死得最快、活性掉得最多,这与大象、裸鼹鼠等其他长寿物种的策略一致:宁可清除受损细胞,也不冒险修复后留下癌变风险。更关键的是,RNA测序显示DNA损伤后被最强烈诱导的通路正是先天免疫反应相关基因。研究者由此提出:抵御病毒的强悍先天免疫系统,可能顺带塑造了蝙蝠清除受损细胞、抑制癌症的能力——长寿和抗病毒,是同一次进化选择的两个副产品。

原话 · 已逐字校验

These findings do not support the idea that one-sizefitsall ecological interventions would be broadly protective against epidemic and pandemic threats.

这些发现不支持这样的观点:一刀切的生态干预措施能广泛地保护我们免受流行病和大流行病威胁。

Vincent29:30

previous studies have suggest that up to half of all Ebola outbreaks might never be identified. They happen and we never detect them.

此前的研究提示,多达一半的埃博拉疫情可能从未被识别。它们发生了,我们却从未检测到。

Vincent31:33

The outbreak odds decline by a median of 32% for each additional hours motorized travel time from the nearest healthc care facility.

每增加一小时到最近医疗机构的车程,疫情被上报的概率中位数就下降32%。

Vincent32:34

A six-fold difference between the longest lived, which is myotus brand, 42 years.

最长寿和最短寿的物种相差六倍——最长寿的myotus brandtii能活42年。

Vincent41:37

with with high PKR doses, there's cell toxicity. And so they say maybe there's a tradeoff between uh duplication.

在高剂量PKR下,细胞会出现毒性。所以他们认为基因重复可能存在一种权衡。

Vincent49:41

VIP adaptation in myotus and also in these other bats is driven by selection only in DNA VIPs and not for RNA.

myotis以及其他蝙蝠的VIP适应性进化,只由与DNA病毒互作的VIP驱动的正向选择推动,而非RNA病毒互作VIP。

Vincent1:04:57

Bat is not equal to bat. Everyone that's in bat research knows that and we love to say that in my lab.

蝙蝠不等于蝙蝠。所有做蝙蝠研究的人都知道这一点,我们实验室也很喜欢这么说。

Angela1:05:05

数字与实体

数据集规模58,319起疫情、169个国家、1910-2022年12:15
医院车程每增1小时的疫情发现率变化下降32%(中位数)32:34
Myotis brandtii最长寿命42年41:37
myotis属最短寿命物种寿命7年41:37
两个寿命差异物种的分化时间1060万年前41:37
myotis基因组编码基因数20,869个43:39
myotis染色体数44条44:39
研究使用的病毒互作蛋白数据库规模5,527个经实验验证的VIP59:47

术语

Anthropocene人类世
非正式地质时代概念,指人类活动成为地球气候与生态系统主导影响力的阶段
Bayesian geospatial logistic regression贝叶斯地理空间逻辑回归
用概率分布表达不确定性、并考虑邻近地点数据相关性的统计模型
virus-interacting proteins (VIPs)病毒互作蛋白
已被实验证实与病毒蛋白、RNA或DNA发生物理相互作用的宿主蛋白
haplotype-resolved genome assembly单倍型分辨基因组组装
能区分父本、母本两套DNA序列的高精度基因组测序方式
PKR (protein kinase R)蛋白激酶R
感知双链RNA并关闭蛋白质合成以阻断病毒复制的干扰素刺激基因
antagonistic/agonistic pleiotropy拮抗性多效性
同一基因变异同时带来多种效应的进化现象,这里指抗病毒免疫顺带带来长寿与抗癌效果

收听指南

谁该听

做传染病监测、公共卫生政策或野生动物保护工作的人,以及关心蝙蝠长寿与抗病毒机制最新基因组证据的生物爱好者。

可跳过

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