纪录片《艾滋病起源之谜》,带你追溯HIV源头和传播史

在过去的数十年间,一支科学家们组成的专业团队一直追溯着HIV病毒的起源。他们能够回答我们这个时代最迫

在过去的数十年间,一支科学家们组成的专业团队一直追溯着HIV病毒的起源。他们能够回答我们这个时代最迫切需要解答的问题,这种可怕的传染疾病究竟如何产生?我们如何防止它在未来的滋生和蔓延呢?

HIV通过破坏人体的T淋巴细胞,进而阻断细胞免疫和体液免疫过程,导致免疫系统瘫痪,从而致使各种疾病在人体内蔓延,最终导致艾滋病。由于HIV的变异极其迅速,难以生产特异性疫苗,至今无有效治疗方法,对人类健康造成极大威胁。

图片来自NIAID。

HIV病毒究竟从何而来?

自上世纪八十年代以来,艾滋病的流行已经夺去超过3400万人的生命。据世界卫生组织(WHO)统计,据估计,2017年,全世界有3690万人感染上HIV,其中仅59%的HIV感染者接受抗逆转录病毒药物(ART)治疗。目前为止HIV仍然是全球最大的公共卫生挑战之一,因此急需深入研究HIV的功能,以帮助研究人员开发出可以有效对抗这种疾病的新疗法。

为阻止病毒大量复制对免疫系统造成损害,HIV感染者需要每天甚至终身服用ART。虽然服用ART已被证明能有效抑制艾滋病发作,但这类药物价格昂贵、耗时耗力且副作用严重。人们急需找到治愈HIV感染的方法。

然而,这种致命性的HIV病毒究竟从何而来?让我们一起跟着纪录片,探寻艾滋病真实起源。

科学家们探寻的旅程始于美国。在美国,发生着为数不多,但极为可怕的死亡事件。类似一种隐性杀手,夺取男同性恋者的生命,且常常无法治愈。美国亚特兰大国家疾病控制中心的科学家们公布的一项研究结果表明:男同性恋者的生活方式导致了这种罕见的致命性疾病的传播。随后,科学家们将这种神秘的传染疾病命名为艾滋病(AIDS),并且发现这种疾病的罪魁祸首是HIV病毒。

感染人细胞的HIV,图片来自NIH。

人们刚开始认为HIV病毒仅在男同性恋者中传播,但是很快就发现事情并非如此:这种病毒也攻击其他的人群:性工作者和静脉注射的吸毒者。此外,它也可以通过血液传播。这意味着没有任何人可以高枕无忧。然而,这种未知的病毒杀手来源于何处始终是一个难以破解的谜团。

在美国引发极度恐慌之后,欧洲也出现了相同的感染病例。这些受到HIV感染的患者都来自非洲中部。1994~2008年担任联合国艾滋病规划署执行主任的比利时科学家Peter Piot针对这种现象,前往位于非洲中部的刚果民主共和国的首都金沙萨一探究竟。他发现在刚果民主共和国,艾滋病不仅能够感染男同性恋者,也感染异性恋者和女性。这意味着这种疾病可能能够吞噬整个世界。

HIV是如何潜入人类庞大复杂的关系网络的?

这个问题一直困扰着一位研究者:比利时医生Dirk Teuwen。

他一直认为HIV病毒具有一个神秘的起源史,等待着科学家们去揭示。然而自从Dirk初次访问刚果之后的三十年间,有关艾滋病起源的种种线索逐渐消失。

刚果在历史上长期遭受着比利时的残酷殖民统治。早在二十世纪八十年代初,金沙萨就遭受着HIV病毒的肆虐。然而,这种病毒在那里存在多久了呢?有科学家们猜测比利时对刚果的残酷殖民统治与这种致命病毒的起源存在关联性。

鉴于保存于石蜡中的脾脏、肝脏和淋巴等健康组织样本和胸腺肿瘤等肿瘤组织样本不会腐烂,石蜡除了可以保存人体组织之外,还可保存病毒。因此,Dirk假设通过分析早期存档的石蜡包埋的组织样本,人们就有可能最终揭示HIV病毒如何随着时间的推移发生进化,这对未来的科学发展也大有帮助,比如疫苗开发。

这种假设是有根据的。就在几年前,Dirk和他的团队无意中发现了一份HIV阳性的组织样本,时间可以追索到1960年。但是一份样本数量太少,说服力并不充足。为了揭露HIV的隐秘历史,Dirk还需要找到这种病毒在二十世纪八十年代前就已感染数千人的确凿证据。

经过一番辛苦的搜寻后,Dirk团队将在金沙萨大学找到的二十世纪六十年代存档的数千个组织样本送交给美国亚利桑那大学的进化生物学家Michael Worobey进行基因分析。Michael从中发现至少有三个组织样本存在HIV病毒。这表明至少在二十世纪五六十年代,当地就爆发了大规模的艾滋病传播。

最早的病毒分离株来自一只被俘虏的黑猩猩

这种可怕的病毒究竟从何而来呢?Dirk前往美国宾州费城寻求病毒学家Beatrice Hahn的帮助。30年来,Beatrice一直致力于寻找HIV病毒的诞生地,她从研究病毒的分子足迹入手,一种方法是和相似的物种进行比较,结果表明,这是一种最初就攻击灵长类动物的病毒。事实上,人们所发现最早的病毒分离株来自一只被俘虏的黑猩猩。

在非洲郊外,人们猎食猴子和猩猩。不为人知的是,这些动物会死于一种类艾滋病病毒,这种病毒和攻击人类的病毒十分相似。或许是一次不小心的刀伤,或许是一滴血进入伤口,导致这种可怕的病毒从猴子传播到了人类体内。但是这种意外的传播是在哪里发生的呢?

黑猩猩生活在刚果河北部,范围覆盖整个非洲西部和中部的原始森林。多年来,Beatrice的田野考察团队马不停蹄地在搜索这片人迹罕至的地区,寻找有研究价值的证据。鉴于很难获得黑猩猩的血液样本,他们转而寻找了它们的粪便,特别是新鲜的粪便。

数千份获得的黑猩猩粪便样本被送到美国费城进行科学分析,它们是否感染上与HIV相类似的病毒呢?这种病毒的基因密码和人感染HIV的基因密码究竟有多相似呢?两种病毒越接近,就越接近HIV的发源地。

黑猩猩的活动范围受限于河流等自然资源因素或人类捕猎等活动,黑猩猩种群活动的位置相对固定,所以病毒的位置也相对固定,如果人们发现的结果这里是两种病毒最接近的地区,那么结论就是这个地点就是HIV诞生的摇篮。经历了多年的数据收集,Beatrice将HIV从黑猩猩传播到人类种群的范围缩小到喀麦隆偏远边境方圆仅有几平方公里的区域内。

这里是起点,致命病毒的发源地。这是一个距离金沙萨数千公里的地方。那么这种病毒是如何远离人类文明的杳无人迹的原始森林传播到大都市金沙萨的呢?

Michael找到了一种新方法可以破解重要的谜团提供至关重要的帮助。在图桑实验室,他有了惊人的发现:二十世纪六十年代的病毒并不完全相同,这就意味着这种病毒杀手已经有了充足的时间进行和变异,这说明HIV的产生时间远远早于二十世纪六十年代

Michael表示,如果可能的话,需要找到更多的HIV基因序列,然后计算它们的进化时间。根据现代的HIV基因序列和二十世纪六十年代的HIV基因序列,如果进化速度保持稳定的话,就可推算出它最早出现的时间。

2019年7月,Michael及其团队推测人类首次感染HIV的时间应该是1896-1905年间,此前这一日期被认为是1920年代。这就意味着HIV已经有了超过100年的历史了。这个发现彻底改变了人类对艾滋病的一切认知。

图片来自bioRxiv, 2019, doi:10.1101/687863。

人类不断入侵自然界,病毒就有很多机会进行跨物种传播

针对这种病毒如何从喀麦隆偏远边境的原始大森林传播到刚果首都金沙萨,法国历史学家凯瑟琳-科奎伊-韦德洛维奇给出她的解释。

首先,最初发现这个偏远地区的是法国人,并将这里变成法属殖民地,并将那里租借给私人特许经营公司。这些公司开展象牙、橡胶和木材生意,对当地人进行殖民奴役,殖民地的罪行一直持续到二十世纪三十年代末期,那时病毒已经从猿类传播给人类,它有足够的时间和机会在人群中大规模传播扩散开来。

再者,昏睡病在1900年到1910年间爆发,对殖民地人民的奴役达到巅峰,它在奴役人群中快速地传播开来。殖民者用激进疗法应对昏睡病旨在让当地的劳动力免遭削弱。他们将针头反复利用来诊断和治疗昏睡病。通常做法是这些针头在未经妥善消毒的情况下一次就治疗9000名患者。

最后,艾滋病的传播又搭上了另一辆顺风车。欧洲人将一种可怕的性病---梅毒---带到了当地。当地女性被视为劳动力和性服务者,遭到了剥削和奴役。如果男性被感染,女性也会被感染。性病呈现爆炸式增长。所有这一期都孕育了病毒性传染病的沃土。HIV病毒最终传播到刚果最大最繁华的首都金沙萨。

殖民统治导致的民不聊生给HIV传播创造了良机。不计其数的人群都感染上这种病毒。紧接着病毒随着社会的动荡和政局的变革在全球范围内迅速扩散蔓延。

历史一次次地在重复过去的灾难。在一个世纪前,这种病毒就从喀麦隆的桑家河离开原始森林,开始了它的杀戮之旅。今天,外国公司依然在那里掠夺富饶的雨林。珍稀树木被出口美国和欧洲。由于传统社会结构分崩离析和人口流动性的增加,那里的艾滋病感染率高居世界第一,每4人当中就有1人被感染。

核心问题是是否还会其他致病病毒进入到人类血液中并引发新的传染病大规模流行呢?科学家们认为如今出现很多新型传染病,病毒和细菌在人类和动物之间的传播正在明显增加。这些跨物种传播极有可能导致新的疾病大范围流行。

危险的是,猎食野生动物依然在当地盛行,当地人依然将捕猎的动物作为蛋白质的首要来源。森林中的羚羊、猴子和猿猴等动物都是他们最稀松平常的食物。

打猎不仅对野生动物造成威胁,同时意味着人类暴露在从未接触过的病原体威胁之下,但是当地人为了生存别无选择。这与HIV的传播扩散如出一辙。一滴血液的侵入,一次疏忽大意的刀伤,就会让新的病毒从动物传播给人类。最新的血液调查显示10%的当地人口已被感染了某种病毒,它是一种从未在人类中发现过的新型病毒。这极有可能是下一次大规模流行传染病的开端。

100年前,HIV在非洲残酷的殖民统治中找到了突破口。由于疏忽大意和种族歧视,艾滋病被彻底忽视,随之感染了数百万人。二十世纪八十年年代,出于对同性恋者的狭隘憎恶和仇视,人类又浪费了大量宝贵的时间。如果在当时艾滋病刚开始在全世界传播的时候,人们就立刻采取全球化的应对策略,那么即便没有卓越有效的药物,也能够拯救数百万人的生命。

理解艾滋病的起源及其传播途径,对人类生存至关重要。如果未来出现新的传染病爆发,了解它们的传播手段,将最大程度地帮助人类抗击病魔。Michael说,“艾滋病的大规模流行只是一个事件,一个已发生的事件,它绝不是最后一个传播给认了人类的病毒。也许此时此刻某种新的病毒在一些人的血液中伺机而动,极有可能成为下一个HIV病毒,席卷全球。因此我们的动机之一就是尽可能地全面了解它,以便在下次危机发生时,能够知己知彼,更好地应对。”

Dirk说,“由于现代人类不断入侵自然界,病毒就有很多机会进行跨物种传播。更致命的是,病毒仅需24小时就可能传遍全球。对待大自然,我们应当始终如一保持谦卑和尊敬。这是我们每个人都应当上的必需课。如果我们将这一点抛弃,我们的子孙后代将遭受灭绝性重创。

打开APP阅读更多精彩内容