Science:高温高热难以阻挡新冠病毒传播,群体免疫才是驱动力
来源: 生物探索 作者: 2020年05月20日 13:26
近日,美国普林斯顿大学的研究人员使用基于气候的流行病模型来模拟新冠病毒大流行。结果发现,北半球夏季升高的气温不太可能会显著抑制新冠疫情的蔓延,只有大部分人获得新冠免疫力时,气候才成为缓解因素。相关研究发表在《Science》期刊上。
关于气候是否会影响新冠病毒(SARS-CoV-2)的传播,众说纷纭。尽管过去几个月进行的几项统计表明,气候与新冠病毒的传播之间存在着微弱的相关性,即天气越热越潮湿,新冠病毒传播的可能性就越小,但是这些只是初步研究,关于气候与新冠病毒之间的确切关系,目前尚不清楚。
近日,美国普林斯顿大学的研究人员使用基于气候的流行病模型来模拟新冠病毒大流行。结果发现,北半球夏季升高的气温不太可能会显著抑制新冠疫情的蔓延,只有大部分人获得新冠免疫力时,气候才成为缓解因素。相关研究发表在《Science》期刊上。

DOI: 10.1126/science.abc2535
论文第一作者、普林斯顿环境研究所(PEI)的博士后研究员Rachel Baker说:“我们预计,在大流行初期,更温暖或更潮湿的气候不会降低病毒的传播速度。我们确实看到了气候对大流行的规模和时间的影响,但是总的来说,由于病毒在人口中的易感性很高,无论气候条件如何,病毒都会迅速传播。”
据了解,新冠病毒在巴西、厄瓜多尔、澳大利亚以及热带地区和南半球的其他国家迅速传播。这表明,气候变暖的环境并不能阻止大流行。未来几个月大流行的轨迹将受到“人为因素(如减少接触的非药物干预)和基本生物学不确定性(如感染后免疫的强度和持续时间)”的影响。
普林斯顿大学的研究人员认为,在新冠病毒大流行初期,缺乏群体免疫力(即高易感性)是病毒传播的至关重要的驱动力。为了验证这一点,研究人员使用纽约的平均比湿度和季节性,针对不同的气候和不同的人群易感性水平运行了模拟模型。他们基于季节变化对类似病毒发生的作用的已知信息,进行了三种假设
第一种情况假设新冠病毒具有与流感相同的气候敏感性,这是基于实验室研究的一个先前的模型,该模型强调了低湿度对促进传播的重要性。在第二和第三种情况下,假设该病毒与另外2种人类B 类冠状病毒(OC43和HKU1)具有相同的气候依赖性和免疫力,这两个病毒是造成普通感冒的原因。


结果发现,无论是流感还是2种B类冠状病毒的传播,都表现出了和湿度一定的相关性。而新冠病毒病例和湿度的关系,与另外2种冠状病毒截然相反。其在特定湿度范围下,湿度越大,传播能力就越强。当然,特定湿度范围内总结出的规律不能简单扩散到其他湿度范围下,更不能证明湿度继续上升时,新冠病毒的传染力更强。


但这证明了,全球大流行的新冠病毒和主要在美国出现的另外2种B类冠状病毒以及过往的传染病,其传播模式和气候之间规律可能不尽相同。基于这一点,研究团队基于相应气候学数据,对9个样本城市进行了传染病大流行的SIRS 模拟(传染病学中常用的模拟方式)。结果显示,对于北半球地区的纽约、伦敦和德里,虽然3 地气候迥然不同,但 3 种情况下的传染病大流行规模没有任何实质性差异。南半球城市也是如此。
这一结论与此前发表在《JAMA Network Open》期刊上的一篇研究结果不谋而合。该研究由南京医科大学沈洪兵教授领衔,揭示了一起发生在江苏省淮安市一个公共浴场的群体感染事件:一名新冠肺炎(COVID-19)患者在出现症状前来过该浴场,并在之后6天里将病毒传染给了另外8名健康人士。研究结果显示,高温高湿环境或许也难挡新冠病毒入侵人体的步伐

doi:10.1001/jamanetworkopen.2020.4583
更重要的是,在最新的研究中,不同场景中疫情大流行出现了不同特征,这使研究团队意识到了和人类免疫能力相关的因素在其中扮演的重要角色。他们认为,免疫时长的变化决定了传染病大流行的时间。由于缺乏群体免疫,这一因素在某种新病原体导致的传染病大流行中,扮演的角色尤为重要
Baker表示,“人们的免疫力越强,对气候的敏感度就会越高。如果模型运行的时间足够长,就会出现大流行,疫情会变成季节性感染。


总结来说,这项研究结果表明,虽然气候可能在某一特定地区传染病大流行暴发规模和时间的方面造成影响,但人群的免疫状况才是一个更为根本的驱动因素
下一步,研究人员希望通过比较大流行曲线的未来变化,以及对不同气候区域的当地气候、控制措施和其它局部变量的详细测量,来测试这一模型。
就新冠病毒大流行而言,热带和温带地区均应为疾病的严重爆发做好准备。夏季的温度虽不能有效地限制感染的传播,但是,这并不意味着长期而言气候并不重要。对气候驱动因素以及抗扰度的更详细的了解,对于理解控制措施的意义至关重要。

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参考资料:

[1] Local climate unlikely to drive the early COVID-19 pandemic.

[2] 印度危险?普林斯顿大学新研究:高温高湿不会让新冠病毒“奇迹般”消失.

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