瘟疫是如何发生的

作者:特雷西诉威尔逊&艾莉亚·霍伊特|

拿破仑·波拿巴访问受瘟疫侵袭的贾法居民。
这幅图展示的是拿破仑·波拿巴访问中东雅法瘟疫肆虐的居民。PowerOffForever/Getty Images

如果你看过《巨蟒与圣杯》(Monty Python and the Holy Grail),你很有可能在脑海中清晰地看到一个饱受瘟疫侵袭的村庄是什么样子。它很脏——甚至肮脏——居民也同样肮脏。还有一位居民有着非常特殊的职业。他推着一辆大车穿过城镇,喊道:“把你的死人带出来!”其他村民都非常愿意服从,有些人甚至想把他们还活着的亲戚加入购物车。

这一幕本来很有趣,但从很多方面来说,都离主题不远。瘟疫是一种真正的疾病,在人类历史的大部分时间里,瘟疫的爆发都引发了阻止其传播的绝望尝试。在过去的瘟疫大流行期间,一些社区迫害并处死了据信对该疾病负有责任的少数民族。官员还查封了我受感染的人和他们的家人在家里。被隔离的人无法工作或购买食物,饥饿是一种真正的可能性。死亡人数如此之高,以至于尸体不得不被运走并一起埋葬在乱葬坑中。由于英格兰死亡人数之多,今天那里的遗传多样性减少了与11世纪相比[来源:《新科学家》].

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尸体收集者和肮脏的村庄可能看起来像是过去的事情,特别是在世界富裕地区。但在一些国家,包括越南和印度,人们仍然记得最近的鼠疫流行。在世界一些地区,鼠疫正在蔓延流行-它一直存在,但不一定是流行病如今,无论是在大城市还是偏远地区,人们都可能感染鼠疫。全世界每年都有几百到几千个新病例。

鼠疫是由病毒引起的传染病细菌被称为鼠疫耶尔森菌。它通过受感染动物的叮咬传播到整个动物种群,包括人类跳蚤这些跳蚤经常以老鼠为食,这就是为什么大量死亡的老鼠是即将到来的流行病的标志。最著名的鼠疫形式,黑死病,因痛苦的淋巴结肿大而得名腹股沟淋巴结炎由疾病引起的。

在这篇文章中,我们将探讨鼠疫耶尔森菌是如何生存、繁殖和制造感染的。我们还会讲到鼠疫的症状和发病方式医生我们先来看看鼠疫的历史,以及它引起的流行病背后的一些争议。

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鼠疫史

伦敦大瘟疫期间,工人们运送尸体
伦敦大瘟疫期间,工人们运送尸体。从1665年持续到1666年的大瘟疫是英格兰最后一次发生的主要黑死病duncan1890 /盖蒂图片社

今天,一些最令人担忧的疾病是新发现的、通常由病毒传播的致命疾病。科学家们分离禽流感H5N11996年,人与人之间的传播很少见,但该病毒的死亡率约为60%的人病毒也会导致埃博拉,1976年确定。埃博拉病毒的平均死亡率为50%.已知的第一例艾滋病毒在20世纪50年代被报道。科学家在20世纪80年代分离出了这种病毒。这种疾病的死亡率1998年为16.3/100000,2017年仅为3.7/100000,这要归功于治疗该疾病的药物的可用性。

202年,小说冠状病毒(新冠病毒-19)疫情迅速在全球范围内蔓延,学校、教堂、企业和社会普遍关闭,以限制这种破坏性呼吸道疾病的传播。由于空气传播的新冠病毒-19具有极高的传染性,而且许多人根本没有表现出症状,因此,这种严重的社会疏远是被迫的他们很容易在不知情的情况下将疾病传染给他人。

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人们对每一种疾病的出现都产生了恐惧和恐惧。今天瘟疫的大爆发会引发类似的反应。但与今天的许多新闻工作者不同,瘟疫来自一种旧细菌,而不是一种新细菌病毒研究人员认为鼠疫耶尔森菌与致命性较低的菌株不同假结核耶尔森菌大约两万年前[来源:].有些人认为鼠疫在人类存在之前就存在于老鼠体内。类似瘟疫的疾病描述也出现在古代文本中,包括基督教圣经。

除了古老之外,鼠疫还具有毒性或高度传染性。它通常会获得三个专业的学分流行病,或大规模流行:

  • 查士丁尼瘟疫的持续了从542年到546年。在欧洲、亚洲和非洲,大约有1亿人受害。
  • 这个黑死病在14世纪席卷欧洲,杀死了欧洲大陆三分之一的人口。欧洲、亚洲和非洲总共约有5000万人死亡。
  • 这个第三大流行19世纪末起源于广东和香港。船把疾病带到五大洲。仅在印度就有1300万人死亡[来源:].

一种臭名昭著的流行病伦敦大瘟疫,发生在16世纪。这场大瘟疫夺走了伦敦五分之一的人口,但这种疾病没有在全世界传播。换句话说,它没有从流行病升级为大流行。

在每一次流行期间,没有人知道是什么导致了这种疾病或它是如何传播的。例如,在黑死病期间,许多人将疾病归咎于有毒物质关,所以人们把注意力集中在远离坏空气上。鼠疫医生通常很少或根本没有接受过医学培训,他们戴着装满草药的面具来过滤空气。在一些城市,人们把疾病归咎于猫狗。由此造成的对老鼠天敌的屠杀可能助长了疾病的传播。另一方面,在罗马,大量的野猫可能为人们提供了额外的保护。2015年发布的一项树木年轮研究还表明,在疾病蔓延到欧洲之前,亚洲最初的携带鼠疫跳蚤的宿主可能是沙鼠,而不是老鼠。

历史记录描述了这些和其他疫情期间的一些不同症状。这些症状包括皮疹、恶心、对光敏感、腹泻和咳嗽。大多数病例均出现肿胀、疼痛的腹股沟。这就是为什么鼠疫要为如此多的流行病负责的原因之一。

黑死病是这些大流行背后的原因这一观点已经成为传统观点的一部分——这是每个人都知道的事情。然而,一些研究人员对此表示怀疑。接下来,我们来看看鼠疫背后的细菌,以及为什么一些科学家认为它不是黑死病的起因。

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瘟疫的争议

腺鼠疫涂片
在这张未注明日期的照片中,从鼠疫患者的腺病淋巴结或淋巴结中取出的淋巴液制备的黑死病涂片显示了引起鼠疫的鼠疫耶尔森氏菌的存在。疾病控制和预防中心/盖蒂图片社

1894年,研究人员在鼠疫研究方面取得了重大突破。Alexandre Yersin和Kitasato Shibasuburo两位医生都认识到鼠疫耶尔森菌引起鼠疫。1898年,另一位医生Paul Louis Simond发现跳蚤把疾病从老鼠传染给人类这些发现发生在第三次大流行期间,它们建立了鼠疫和那次大流行之间的直接联系。这使得鼠疫很有可能是黑死病,伦敦大瘟疫,查士丁尼瘟疫和其他瘟疫爆发的根源。

然而,在最早的大流行期间执业的医生没有准确诊断疾病所需的工具。这个显微镜细菌导致疾病的观点出现在16世纪,在许多流行病结束很久之后。在大多数鼠疫大流行期间,也没有准确、标准化的记录方法。由于这些原因,并没有很多具体的证据证明这一切的背后是瘟疫。一个法国小组声称发现了鼠疫耶尔森菌DNA在鼠疫时期的万人坑的牙髓中,但其他研究人员还不能复制这些结果。

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研究人员还指出了鼠疫可能不是真正的罪魁祸首的几个原因。一些人声称历史文献中没有提到老鼠的死亡,这通常发生在鼠疫流行之前。另一些人则持相反观点。一些科学家声称黑死病和其他流行病传播得太远太快,跳蚤和老鼠不可能被消灭在航空母舰上。

黑死病和其他流行病背后的另一种理论是炭疽病和出血性病毒比如埃博拉。间接证据支持上述每一种理论。疫情突然开始,似乎自发结束,这是一些病毒暴发的典型特征。特别是在伦敦大瘟疫爆发前的几年里,人们开始依赖家养奶牛来获取红肉,而不是野生动物。这使得牛传炭疽更容易感染人类。然而,没有明确的迹象表明在大瘟疫之前有一头大型奶牛死亡。

这些争议流行病,但并非所有人都认为瘟疫不是原因。如前所述,一些流行病学家声称瘟疫可能通过人体跳蚤在人与人之间传播,刺激性脉冲.在这种情况下,老鼠就不需要携带跳蚤从一个地方到另一个地方了,人类就会为它们承担所有的携带工作。另一种理论是另一种鼠疫感染,肺鼠疫是负责任的。

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黑死病

东方鼠蚤
这张照片显示了一只雌性东方鼠蚤,cheopis,一种众所周知的黑死病媒介。这个标本是1968年从一只马来西亚家鼠的皮上采集的。詹姆斯Gathany /美国疾病控制与预防中心

鼠疫是一种媒介传播疾病,意味着它需要一个活的宿主把它从一个动物带到另一个动物。大多数时候,一个特定的物种跳蚤Xenopsylla cheopis-是向量。cheopsis Xenopsylla cheopsis也被称为东方鼠蚤,它喜欢以携带鼠疫的老鼠和其他啮齿动物为食。

东方鼠蚤的身体特征使其在传播鼠疫方面非常有效。它的消化系统可以阻塞由大量鼠疫细菌引起。当被堵塞的跳蚤叮咬宿主时,它通常会将感染鼠疫的血液回流到伤口。不易堵塞的跳蚤,如人类跳蚤,仍可能通过在口器上携带细菌传播鼠疫。

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受感染的跳蚤叮咬宿主后,细菌会抑制身体的自然炎症反应。它们还利用蛋白质保护自己免受免疫系统的伤害。由于这些原因,并不能马上看出哪里出了问题。

这些细菌搭便车进入最近的一个地方淋巴结,使用白血球携带它们。一旦细菌到达淋巴结,它们就会繁殖。由于细菌的大量存在和木糖醇在它们的细胞壁上,淋巴结开始肿大。几天后,淋巴结变成一个疼痛的鸡蛋大小的淋巴结。身体的自然免疫防御系统开始启动,引发高烧试图杀死细菌。发冷、肌肉疼痛和虚弱也很常见。

如果受感染的跳蚤叮咬受害者的手或手臂,则会在身体中形成淋巴结腋窝的腋下淋巴结。如果咬伤脚或腿,鼻涕就会在口腔中形成腹股沟腹股沟淋巴结。头部被咬会导致腹股沟淋巴结肿大上颌颈部和下巴的淋巴结。如果跳蚤咬了受害者的躯干,淋巴结肿大会在腹腔内形成,医生可能无法检测到。

除非多个携带鼠疫的跳蚤叮咬一个人,否则淋巴腺鼠疫通常只会引起一个淋巴腺。有时,它可能会在同一淋巴结簇中引起几个淋巴腺。这就是为什么一些研究人员怀疑淋巴腺鼠疫是黑死病和其他流行病的罪魁祸首的原因之一。一些历史记载描述了受害者如淋巴腺鼠疫所述,淋巴腺鼠疫通常不会发生。

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败血症和肺鼠疫

鼠疫除了具有毒力外,还具有适应性。它可以在啮齿动物、猫和其他动物的体内生存,跳蚤和人类。鼠疫还会引起不同的症状,这取决于它如何进入人的身体。这些能力都来自于细菌DNA它携带着繁殖和致病所需的所有指令。

有时,鼠疫感染的物质会通过破损的皮肤进入人体。例如,有人可能会触摸被感染的人给一只死啮齿动物剥皮的时候。这可能导致败血性鼠疫这并不总是会产生肿块。血液中的鼠疫细菌和毒素会压倒身体有免疫力防御。这会导致高烧、腹痛和疲劳。如果不进行治疗,或者免疫系统受到不可修复的损害,败血性鼠疫会导致多器官衰竭和死亡。败血性鼠疫也可作为淋巴腺鼠疫的并发症发生。

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如果有人吸入含有鼠疫细菌的水珠,结果可能是原发性肺鼠疫. 当感染者咳嗽或打喷嚏时会发生这种情况。猫会感染肺鼠疫,当它们咳嗽或打喷嚏时,会将疾病传染给人类。与败血性鼠疫一样,肺鼠疫可能是淋巴腺鼠疫的一种并发症——在这种情况下,它被称为肺鼠疫继发性肺鼠疫. 肺鼠疫引起肺炎的典型症状,包括高烧和咳嗽,产生带血的痰。

一般来说,继发性肺鼠疫的传染性不如原发性鼠疫。这是因为感染原发性肺鼠疫的人在被感染时往往是健康和活跃的。它们会引起咳嗽,咳嗽的强度足以使受感染的水珠通过空气。然而,继发性肺鼠疫的受害者通常在感染到达肺部时病情严重。他们不可能总是用力咳嗽到足以将受感染的微粒排到空气中。不管怎样,如果没有抗生素治疗,肺鼠疫几乎总是致命的。

肺鼠疫是最不常见的一种鼠疫,但它是最有可能被用作疫苗的一种生物武器.这是因为肺鼠疫具有高传染性、高致命性和容易传播。在过去,其他形式的瘟疫也被用作武器。根据一些说法,黑死病是在入侵军队将瘟疫肆虐的尸体扔出被围困城市的城墙后开始的。据报道,二战期间,日本军方还在中国大陆投掷了含有感染跳蚤的炸弹[来源:美国公共广播电视公司].

除了引起肺炎和败血症鼠疫,鼠疫耶尔森菌还能感染身体的其他部位,当它与这些部位接触时。如果血液把瘟疫带到脑脊液它围绕着大脑和脊髓,结果可能是瘟疫脑膜炎.鼠疫也会感染咽喉组织,导致瘟疫咽炎

在抗生素被发现之前,所有这些形式的鼠疫都可能是致命的。但今天,及时治疗,特别是在黑死病病例中,使存活的可能性大大增加。尽管取得了这些进步,鼠疫仍然在世界许多地区肆虐。

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为什么瘟疫今天存在

大腿上有淋巴腺鼠疫的人
这张在越南拍摄的照片显示了一名患者的右大腿上部,显示了一例由鼠疫细菌耶尔森氏菌引起的淋巴结肿大。史考特博士/疾病预防控制中心

早在显微镜还有抗生素,许多文化都将鼠疫的爆发与老鼠——特别是死老鼠——联系在一起。这是因为鼠疫是一种传染病动物病疾病,或主要生活在非人类动物身上的疾病。通常携带鼠疫的动物包括土拨鼠、田鼠、野生沙鼠和其他啮齿动物。然而,老鼠是最常见的。

当感染鼠疫的老鼠死亡时,它们的跳蚤会寻找新的宿主。跳蚤通常喜欢以特定动物为食,但必要时会转向其他食物来源。因此,当鼠疫爆发杀死许多老鼠时,它们的跳蚤就会跳到最近的传染源.当人是传染源时,瘟疫就变成了家畜流行病许多动物传染病,包括禽流感,对没有天然抵抗力的人类来说尤其致命。

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自然抗性的概念也可能是突然爆发鼠疫的原因。当某一地区的大部分老鼠死于鼠疫时,幸存下来的老鼠具有自然免疫力。它们将这种免疫力传给后代,但几代之后这种免疫力就会减弱。缺乏免疫力的老鼠会死于鼠疫,而鼠疫通常存在于啮齿动物种群中。一些老鼠存活了下来,循环又开始了。

事实上,老鼠是天生的动物储层鼠疫的流行是这种疾病在今天不那么常见的原因之一。在许多工业化国家,特别是在富裕地区,老鼠不像以前和中世纪那样常见。更好的生活水平和更好的卫生习惯减少了老鼠数量,老鼠越少,疾病储备越少R

但鼠疫仍然存在的原因也是自然的鼠疫水库。在贫困地区和发展中国家,鼠疫仍然很普遍。消灭整个物种几乎是不可能的,而且还会影响生态系统的其他部分。

在农业社会,人们往往生活和工作在老鼠居住的田地和仓库附近。此外,温和的气候和大量的沙质土壤是鼠蚤生长的理想场所。具有这两种特性的地方往往容易发生瘟疫。美国西南部以及南美洲、非洲和亚洲的部分地区就是这样的例子。该疾病最严重的三个国家是秘鲁、马达加斯加和刚果民主共和国。尽管黑死病和其他流行病对欧洲产生了巨大影响,但如今那里的鼠疫并不常见[来源:].

人类行为也会影响鼠疫的爆发。例如,1989年,博茨瓦纳一次不同寻常的大丰收所储存的食物导致老鼠数量高于正常数量。这些老鼠身上的跳蚤飞向人类,瘟疫开始蔓延。在莫桑比克,捕鼠和剥皮的做法导致妇女和儿童感染鼠疫[来源:木因耶娃].

出于所有这些原因,公共卫生官员仍然必须把重点放在预防鼠疫以及改进检测和治疗上。

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治疗和预防鼠疫

淋巴腺鼠疫有一系列独特的症状,但有时很难诊断。如果没有明显的鼻涕,最初的症状就像流行性感冒。如果淋巴结在腹部形成,医生可能会将淋巴结鼠疫误认为是阑尾炎。还有其他疾病会导致淋巴结疼痛性肿胀。这些疾病包括猫抓热和单核细胞增多症。即使是以类似流感症状开始的炭疽也会引起淋巴结肿胀。

如果不加以治疗,黑死病是一种危险的疾病。如果没有医疗救助,肺鼠疫和败血症鼠疫几乎都是致命的,而且它们通常不会形成淋巴结,而淋巴结可以使鼠疫更容易被发现。因此,医生在做出诊断时,不仅仅是看肿块。他们还询问了接触老鼠和其他啮齿动物的情况,特别是在鼠疫易发地区。最后的诊断通常来自检查涂片体液的流动显微镜.在疑似淋巴腺鼠疫的病例中,从淋巴腺中提取液体通常是最好的选择,因为它往往包含很多细菌。医生还可以检查血液、痰和脑脊液。

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如果不治疗,淋巴腺鼠疫的致死率高达60%,而肺鼠疫几乎总是致命的。通过及时的抗生素治疗——在出现症状的24小时内——死亡率显著下降。因此,巴斯德研究所的研究人员开发了一种新的、更快的测试方法。该测试使用油尺而不是显微镜和幻灯片。它不是寻找细菌,而是检测鼠疫耶尔森菌细胞壁的一部分特定分子的存在。该测试可在大约15分钟内确认诊断。[来源:英国广播公司,斯蒂芬森].

鼠疫的有效治疗需要抗生素链霉素是最常用的,但是四环素庆大霉素有时,医生会给世界上容易发生鼠疫的地区的家庭成员或被跳蚤叮咬的人开抗生素处方。医生也会隔离受感染者,特别是如果他感染了肺鼠疫。

症状通常在治疗后几天内有所改善,但BUBOE可能需要数周才能恢复正常。但是,耐药这种疾病的形式已经在莫桑比克出现。这种病毒将如何影响公众健康仍有待观察。

由于鼠疫是一种危险的疾病,医生通常不得不报告将疑似病例报告给有关当局。在美国,医生必须通知当地和州卫生部门。美国疾病控制中心(CDC)确认诊断并通知世卫组织. 在生物武器在美国,所有这些机构都将参与应对行动。可能的策略包括隔离检疫和预防性剂量的抗生素,特别是在肺鼠疫病例中。

卫生官员通过对人们进行有关瘟疫的教育来预防未来的瘟疫爆发。官员们还监测疑似病例和老鼠数量。例如,生活在哈萨克斯坦的大沙鼠可能携带鼠疫。当这些沙鼠达到一定的种群密度时,鼠疫通常在两年后在人类中爆发。

对于住在干净的房子里,附近几乎没有啮齿动物的人来说,鼠疫似乎是一种遥远的可能性。然而,专家们对另一场鼠疫大流行是否可能存在分歧。一些人认为卫生、医疗保健和虫害控制的改善使得全球暴发几乎不可能。另一些人认为,鼠疫的特殊毒性和在肺炎病例中通过空气传播的能力将超越人类阻止其传播的任何努力。

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最初发表:2007年8月20日

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