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研究和创新

病毒在尸体中有多长?

弗兰肯斯坦的怪物
病毒可以摆脱坟墓之外的威胁吗?(这取决于。)图像学分:Karoly Grosz。

现在人们对病毒有很多疑问。其中一些问题涉及人类或动物遗骸中的病毒会发生什么。例如,人们会因为挖出几十年前的尸体而生病吗?或者未来的科学家可以通过一个世纪后的人类遗骸来获得更多关于COVID-19的信息吗?

为了解决这些问题,以及更多的问题,我们采访了马特·科西,病毒学家和免疫学家,其工作侧重于鸟类中的宿主微生物相互作用。Koci是NC州立州州家禽科学院长的教授。

摘要:尸体中的病毒会对生物造成多长时间的危害?例如,被挖掘出来的动物或人的遗骸在一周后会(因为病毒)造成生物威胁吗?一个月?一年?一个世纪?它是否因病毒而异?

马特·Koci:不幸的是,与疾病和传播的疾病一样多,答案取决于大量因素。可能是最大的因素是它是什么样的病毒。它的病毒赛是什么?它有衣壳或信封吗?

TA:超时:什么是病毒赛?斗篷和信封病毒群岛之间有什么区别?这是如何影响病毒保留潜力的长度?

koci:对不起。病毒粒子是5美元的单词,表示病毒粒子。为了让病毒把它的基因组从受害细胞转移到受害细胞,它需要环境的保护。病毒主要有两种方式。一种方法是病毒用脂质双层膜(一种由脂肪构成的双层外壳,病毒从被劫持的细胞中窃取脂肪)包围其基因组。这些病毒被称为包膜病毒,因为它们在这些膜“包膜”中。病毒保护自己不受环境影响的第二种方法是在其基因组周围构建一个小的网状蛋白质外壳,形成一个小的BB蛋白或高尔夫球。这些外壳被称为衣壳,所以形成这些保护层的病毒被称为衣壳病毒。

因为包膜病毒的病毒颗粒主要由脂质(脂肪)组成,与衣壳病毒相比,它们往往能够在环境中存活。包膜病毒更容易发生出来,它们对比衣壳的病毒更多的消毒剂敏感。这就是为什么用简单的肥皂洗手对病毒和冠状病毒等病毒有效(被包裹的病毒)有效,但肥皂不能为诺罗病毒(具有衣壳壳)这样的病毒工作。

肥皂也有效,因为它也有脂质,肥皂中的脂质将自己插入到病毒包络中,以导致包膜落下 - 灭活病毒。肥皂不适用于基于衣壳的病毒,因为肥皂的病毒颗粒中没有脂质才能与之交互。这就是为什么我们需要其他类型的清洁剂,如漂白剂,以解决非包裹的病毒。

TA:好的,回到病毒仍然有危险的问题:是信封与capsid唯一的问题吗?

koci:我认为病毒是什么可能是影响它可能粘在多长时间的最大问题,仍然是对他人的危害。但这不是唯一的因素。身体的温度和湿度在于病毒位于身体中,当人死亡,埋葬过程以及埋葬的身体有多深,都会影响多少病毒,这一切都会影响与该机构相关的长期病毒可能会造成风险。

我们对我们的好消息是,与可以自己种植的细菌不同,病毒必须在活细胞内复制。因此,当身体死亡时,病毒无法再复制;这只是一个问题,所有病毒都需要多长时间,这些病毒不再是传染性的。但这并不像第一部复仇者电影的结尾。你不要翻转一个开关,并立即所有露面的外星入侵者都摔倒了。你必须四处走开,每一个都鼻塞。需要多长时间取决于外星人部落有多大,在那里他们都有多大程度,以及他们的身体盔甲。然而,在这个类比中,温度,湿度和酶汁代表复仇者。

TA:病毒在热或冷的环境中生存得更好吗?他们喜欢潮湿的环境还是干燥的环境?

koci:在大多数情况下,较冷的事情是,较长的病毒将保持活跃(即,能够感染你);较温暖的事情是,失去感染性的速度越快。当我们在实验室中使用病毒时,除非我们感染细胞或动物(在37C / 98.6 F)中,我们尝试并保持冷。对于短期存储(几天),我们将保持病毒在冰箱(4C / 40F)中。对于长期储存(周,几个月,年),我们将在超冷冰箱中保持病毒(-80c / -112f)。

对于潮湿和干燥的环境,对于大多数病毒,特别是包膜病毒,干燥的环境导致更快的灭活速度。在这两种情况下,总的来说,非包膜病毒比包膜病毒能忍受更高的温度和更低的湿度,但真正让包膜病毒难以忍受的是干燥部分。它们对温度的敏感程度与环境的潮湿程度有关。然而,与温度相比,湿度更难测量和控制,所以我们有很多关于病毒如何处理温度的数据,但关于湿度的数据不多。

Covid-19怎么样?

图像信用:CDC

TA:您已经提到了SARS-COV-2 - 导致Covid-19的病毒 - 是一种包络病毒。我们是否知道SARS-COV-2在尸体中可能会保持可行的时间?

koci:我还没有看到任何关于这方面的研究。世界上很少有实验室有这种类型的建筑安全措施来研究这种病毒,现在他们都专注于制造疫苗或试图找到可能有效的抗病毒药物。

但是,我们可以根据我们从其他病毒所了解的内容进行了一些受过教育的猜测。我们对病毒生存的许多人来自食物动物。家禽或牲畜的主要疾病爆发可能导致大规模的经济损失,因此大量研究进入了管理这些活动。该研究的一大部分是确保我们不会在偶然蔓延,因为我们正在清洁农场和去除尸体。

在研究中看着禽流感病毒(一种包膜病毒)如何在鸡的尸体中存活,90%的病毒在室温下留在15天内在约15天内灭活。但如果胴体在冰箱温度(4C / 40F)保持(4C / 40F),则病毒持续了4.5倍 - 超过两个月。室温下的15天时间范围用于寻找肌肉中病毒的测试。90%的失活时间范围在羽毛10天大约10天,在室温下肝脏少于一天。

预期不同组织中的这些不同时间。由于身体在死后分解后,不同组织的细胞分开,并且这些细胞内的消化酶泄漏出来。由于肝脏的工作,以及其他事情,过滤和解毒,它具有比其他组织更多的酶。因此,当肝细胞破裂时,这些酶可以最终咀嚼病毒。另一方面的羽毛很大程度上像头发。没有细胞分开,因此没有释放酶,但由于它们外部,它们更容易随着时间的推移干燥 - 并且干燥通常对包膜病毒通常不好。然而,肌肉比肝脏相对较少,但仍然是内部的,这有助于将病毒保持在恒定温度和湿度的较长一段时间内。

重要的是要记住,虽然90%的听起来很像很多,但你必须记住,病毒自我制作了很多副本。如果没有十亿份副本,病毒就没有罕见的病毒并不罕见。因此,如果在室温下需要15天的病毒需要15天,那么您在那里有1000,000个病毒,可能只需105天前,在所有病毒消失之前。实际上,它可能没有那么长时间,因为失活并不完全线性随着时间的推移是完全线性的,而且由于身体坐在那里微生物将开始分解身体并产生热量的热量,但你得到了速度的速度,但你得到了速度。它不仅仅是一两周。

寻找病毒的证据

研究人员在千年历史的牙齿中鉴定了乙型肝炎颗粒(例如这里显示的橙色)。图片信用:CDC / Erskine Palmer。

TA:无论它是否构成健康风险,有多长久都可以检测到尸体中的病毒?例如,我们能够从现在开始检查动物或人类遗骸10年,以便更好地估计Covid-19的影响?

koci:这是一个很大的问题和一个重要的区别,因为我们对SARS-COV-2的大多数数据实际上是从一个称为反转录酶聚合酶链反应的实验室测试,或短的RT-PCR。该实验室测试检测到病毒基因组的存在。基因组将在那里病毒是否仍然可以感染你。这种类型的测试比用于检测传染病病毒的测试更敏感。如果您已被测试过,或者您已看到有关4英尺长的Q-Tip的人们的视频,那么棉签收集RT-PCR测试的样品。

RT-PCR测试告诉我们如果病毒在那里。在感染的开始时,在你觉得可怕的时候,假设是(这是一个非常安全的假设),如果你是RT-PCR阳性你被感染,你很可能对他人感染。在你恢复后的某些时候,您仍然是RT-PCR阳性的病毒,但你可能并不是不再具有传染性的。这是因为被检测到的一些病毒可能只是从免疫系统和病毒之间发出的战争中留下的病毒弹片。

我们没有任何SARS-COV-2数据,但它与尸体有关,但我们可以再次查看其他病毒的示例。通常,如果检测到几天到几天的传染性病毒,则可以检测到病毒的基因组几个月到几年。一项研究看着死亡后埃博拉病毒可能会生存长度可以检测10天后的传染病病毒,但仍然在10周后检测到病毒基因组。

TA:我们能否根据可识别的DNA或RNA(而不是根据身体症状做出诊断),从几十年或几个世纪前的遗骸中识别出病毒?

koci:所以,这里的简短答案是肯定的。我知道我们已经能够真正检测到的最古老的病毒一颗7000年前的牙齿从德国中部是什么。研究人员能够在这种古老的牙齿中检测和序列乙型肝炎病毒的全部基因组或HBV。HBV具有DNA基因组代替RNA基因组(冠状病毒,流感病毒和埃博拉病毒具有RNA基因组)。

所以只是一个快速放在一边。在结构上,病毒有两种口味:像上面讨论的那样包裹和衣壳。病毒中的其他主要分裂是它们的基因组由以下是:RNA或DNA。作为分子,DNA在环境中更稳定,并且在牙齿上显然可以存活数千年。我们不太可能能够检测到遥远的RNA病毒,但取决于当他们死亡的人身体发生在身体上。

如果该人被禁止,冷冻或在尸检时收集组织,我们可以使用这些来识别甚至诊断病毒。事实上,人们已经这样做了。

最后的大流行 - 1918年的流感大流行 - 在我们甚至知道病毒的时候来了一次。直到20世纪30年代,我们弄清楚了病毒是什么,但是那么那么特定的病毒都消失了。由于我们不知道当时是什么,因此除了在以后的方式中没有收集或存储样本。因此,几十年来,我们被抛售了对1918年的病毒可能是如此不同的血型流感菌株。这是直到20世纪90年代末,当Jeffery K. Taubenberger和武装部队病理研究所决定通过组织档案并从大流行期间发现那些从肺炎的症状中死亡的士兵的保存组织样本。Taubenberger和他的同事制定了从这些组织样本中提取RNA的方法(当时没有想到的东西)并且能够拔出流感病毒基因组的小比特和碎片。多年来,他们能够拼凑出整个基因组1918年的流感病毒 - 他们使用它来复活这种灭绝的病毒。

为什么你复活怪物

TA:超时,再次:为什么泰班伯格想要复活1918年的流感?

koci:是的,我知道在开始引用IAN Malcolm博士的“侏罗纪公园”之前,我就是人们的反应。直到Covid-19出现,大多数人都期待下一个大流行是另一个流感病毒。回顾历史,我们每30年左右都有大流行性流感。每个人都知道1918年的大型一个,我们很确定于1890年发生,但我们在1957 - 58年的亚洲流感以及1968 - 69年的香港流感。因此,在20世纪90年代末,大多数病毒医生开始为下一个流感大流行开始。我们有监测系统和疫苗,所以我们假设我们最好准备,但1918年大流行比任何其他人都比任何人更糟糕,我们不知道为什么。有很多关于它更糟糕的想法,但没有办法知道这些想法是否正确,因为我们没有这种病毒在实验室里学习。

然后在1997年,H5N1禽流感出现。虽然它是毁灭性的家禽,但它也能够感染和杀人。我们从未见过流感病毒直接从鸟儿到人们跳跃。这可能是1918年的开始吗?1918病毒可能会有线索,这将告诉我们在新的流感菌株中寻找什么,这将为我们提供新的大流行菌株的预警?

因此,1918年的病毒恢复了试图和理解这是什么让这种大流行比其他人更糟糕的是,希望帮助我们为下一个准备更好。

TA:那么,他学到了什么?那些病毒有什么特别的东西吗?

koci:这项工作大约需要八年,一支由至少三个不同的机构组成。从所有时间和努力来看,我们学到的最大课程是,大自然没有放弃她容易的秘密。希望是会有一些闪烁的红光尖叫“看着我”。解释为什么1918年病毒如此致命。但真正的答案比这更复杂。没有一系列的事件或变化可能会产生新的大流行病;这是几个不同变化的集合在右边(或错误)混合中。

但我们仍然学到了很多,这些课程中的几个似乎是我们现在正在重新学习。病毒来自鸟类,但它花了时间在其他动物中感染人类。中间宿主是什么或者在它可能感染人员之前需要多长时间并从人们传播给我们不知道的人,但从其他病毒中显然含有我们的免疫系统没有准备。

我们了解到,流感用于进入我们的细胞(HA蛋白)的蛋白质的变化与大多数其他流感病毒不同,如果我们将该基因移至季节性流感菌株,它们会变得更加毒性。但是,如果我们从季节性流感中取代1918年病毒HA基因,并且留下了所有其他1918个基因,那么1918年,无论它有哪些HA基因,它都是毒力。因此,HA基因也发挥作用,但也是所有其他基因。

最终,学习的课程,或者我认为我们应该学习的课程,是:不要那么反动。停止等待大自然吐出一个新的菌株,然后急于为它制作疫苗。我们了解到我们真的需要一种普遍的流感疫苗,一种疫苗,无论什么样的自然决定投掷我们的性质,都会为所有流感菌株提供保护。我们还了解到我们需要更多的武器而不是疫苗。我们需要更多的抗病毒毒率,旨在瞄准病毒的所有不同部分。而不仅仅是流感病毒,而且我们认为的每种病毒可能会有大流行潜力。

我们已经在这些教训上取得了进展。目前市场上还没有一种通用的流感疫苗,但已经有几种疫苗处于测试的后期阶段,听起来很有希望。而且,我们今天的抗病毒药物比20年前多了一些,但显然不足以应对下一次大流行,这次大流行。

“流行的准备是一个艰难的卖。当它有效时,什么都不发生。“

TA:特别是您认为值得注意的是从更广泛的研究领域到历史病毒的一般观众值得注意?

koci:大自然给了我们一个合理的警告。H5N1、SARS、H1N1和MERS都是警告疫苗。多年来,许多人一直在敲响警钟,但防范大流行是一件很难的事情。当它起作用时,什么也没有发生,看起来就像你浪费了所有的钱。

H5N1,SARS和MERS从未脱离世界的事实是,国际,国家和州机构的运气和巨大的反应。H1N1确实在世界各地脱掉,但事实并不像我们担心的那样令人讨厌。这是好运,但也值得注意的是,乔治W.布什政府进入支持疫苗研究的联邦机构(如Barda.)和快速流感疫苗,在霍莉斯弹簧中的疫苗植物在记录时间内为我们提供H1N1疫苗。

我们今天从COVID-19中吸取的教训是建立在我们从1918年流感中吸取的教训之上的。我们并不是我们想象中的顶级掠食者。一种比人类头发宽度还小750倍的生物可以对我们造成严重破坏,足以对抗大多数战争,每隔几代大自然就会释放一个这样的生物,来提醒我们谁才是老大。

也就是说,在一天结束时,我们将击败这一点。世界各地科学家的前所未有的,“甲板上的所有手中”正在为这场战斗带来资源,这是甚至七年八个月前难以想象的方式。我们将对此制定疗法和疫苗,我们将比以前更快地做到这一点。我只是希望我们所有人都学到的课程,而不仅仅是科学家们,坚持我们一段时间。如果是这样,我们将在下次母亲自然试图碰到我们的那个更好的准备。

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  1. 甚至对没有医学背景的人甚至是非常富有的信息。回答了我的所有问题。普遍流感疫苗正在开发的想法非常放心。谢谢!

  2. 我学习和观看新闻和科学节目。我们在美国没有通知和强制口罩,社交距离,检测,跟踪,隔离。1918年,根据古普塔博士的数据,美国有三分之一的人口感染了西班牙流感,模型相似。一个念头可以在拥挤的房间里把地板加热,打开窗户创造一个通风口。所有安全也如上所述。听说豁免是个糟糕的计划奥巴马总统离任时有一个计划。特朗普总统已经疏忽了。

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  4. 我很高兴我读到了这一点。除了信息,我也很高兴所有科学家都在一起工作,并且不仅希望开发比以往任何时候都更快地开发疫苗和其他抗病毒药物。我必须说,我发现它强烈令人不安,这种病毒即使在尸体中也可以生存。病毒受害者应该被火化而不是被埋葬,它不会有意义吗?幸存者可能会使他们的天然产生的抗体提取用于新受害者。当然,我是一个外行人/女人,所以我不知道任何可能性,但我很担心把我的2个值得放在它的价值中。早期的测试和检测和较早的反应不会比离开为时已晚更好。

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      所以不管我们早发多少测试,我们就不会被淘汰,但是。如果我们在1月/ 2月进行了强大而有效的测试系统,甚至是我们去年春天使用全国范围内的关闭,以便在所有占案例中的所有地方都能启动并运行我们能够管理这一点更好的。有多好多很难知道,但我想认为我们可以至少管理德国或澳大利亚。