兽医、农民和动物园管理员可以帮助预防下一次大流行

兽医、农民和动物园管理员可以帮助预防下一次大流行

林恩·皮普尔斯 (Lynne Peeples) 在西雅图的家庭办公室撰写有关科学、健康和环境的文章。她的作品还发表在《科学美国人》 《路透社》 《大众科学》 《环境健康新闻》和《奥杜邦》等出版物上。本文最初发表在 Undark 上

纳迪亚于 3 月 27 日开始咳嗽。纽约市布朗克斯动物园这只 4 岁马来虎的饲养员也注意到,它没有吃完每天分配的生肉。他们感到担忧,于是请来了动物园首席兽医保罗·卡勒。

团队将纳迪亚固定住并麻醉,以便对她进行一系列 X 光、超声波检查和常规血液检查,以寻找猫呼吸道疾病的已知病因。“由于纽约市是美国 COVID 疫情的中心,”卡勒说,“我们想确保也对她进行检查。”

4 月 5 日,动物园报告称纳迪亚感染了 SARS-CoV-2,这种病毒会导致 COVID-19。在接下来的一周里,动物园里的另外三只老虎和三只狮子也开始出现类似症状。这些患病的老虎后来接受了检测,另一只名叫阿尔登的 8 岁雄性东北虎也接受了检测,阿尔登此前没有任何症状。根据动物园 4 月 22 日发布的声明,所有检测结果均为阳性。卡勒说,这八只老虎现在都恢复得很好,“只偶尔听到咳嗽声”。

官员们认为,一名无症状携带病毒的动物园工作人员可能感染了动物。“人、动物和环境都紧密相连,相互影响,”卡勒说。

这绝不是传染病在人与动物之间传播的第一次,当然也不会是最后一次。有证据表明,COVID-19 可能起源于蝙蝠,可能传播给穿山甲(一种长着鳞片的食蚁兽),然后感染人类,传播地点可能是中国武汉的一个活体动物市场。全球估计有 75% 的新出现的传染病都是“人畜共患”的,这意味着它们可以从非人类动物传播给人。传染病专家警告说,自然界中隐藏着超过一百万种未被发现的病毒。

我们饲养的宠物也可能是病毒传播的一部分。2003 年,外来宠物啮齿动物被认为是美国中西部地区猴痘疫情爆发的可能源头。显然,猪是 2009 年猪流感大流行的罪魁祸首。上个月,美国疾病控制与预防中心和农业部证实,纽约的两只宠物猫被检测出感染了 SARS-CoV-2。4 月底,北卡罗来纳州一只名叫温斯顿的哈巴狗也被列入了感染名单。

认识到人类与其他动物之间在 COVID-19 中的联系,推动了中国禁止活体动物市场,因为这些市场具有很高的传染风险。一些科学家表示,动物卫生专业知识可以通过其他方式帮助预防疫情。例如,加强动物监测可以更早地发现新疾病并阻止其传播给人类。而控制牲畜疫情的技术,如随机监测策略,也可以改善限制疾病在人类群体中传播的努力。

然而,尽管动物健康领域被认为很有用,但它长期以来一直与人类医学隔绝。兽医以及野生动物生物学家、畜牧业者和动物园饲养员仍然是对抗威胁人类的疾病的尚未开发的资源。“学科之间仍然存在非常传统的鸿沟,”纽约生态健康联盟的野生动物兽医和疾病生态学家乔恩·爱泼斯坦说。“我们还没有消除这些障碍。”

这并不是说专家们没有努力。但让当局认识到人类和动物健康之间的关联性方面进展缓慢——近几十年来,在某些情况下甚至出现了倒退。

美国联邦兽医协会执行副主席、前美国农业部官员乔·安内利表示:“我们是时候停止将人类作为动物疾病的哨兵了。”相反,他说,我们应该尽早发现其他动物的疾病,这样才有机会防止它们传播给人类。


近 20 年前,由于另一种传染病在城市居民和非人类动物中蔓延,布朗克斯动物园成为人们关注的焦点

那是 1999 年夏天,一种导致虚弱和思维混乱的奇怪疾病开始在数十名纽约人中出现。与此同时,死乌鸦开始降落在动物园的场地上。随后,圈养物种也开始出现伤亡:智利火烈鸟、笑鸥、雪鸮和一只名叫克莱门汀的白头鹰。

克莱门汀是动物园的吉祥物。“她看上去很好,然后,砰的一声,她就死了,”动物园当时的首席兽医病理学家特蕾西·麦克纳马拉说。她对克莱门汀进行了尸检——这是美国认证动物园对任何死亡动物的标准程序——结果显示,这是麦克纳马拉见过的最严重的鸟类脑部炎症。麦克纳马拉担心她的医用口罩不足以抵御杀死这只鹰的某种物质,当晚回家后写下了遗嘱。

她还继续侦查工作,利用她所说的动物园中自然发现的疾病的“内置哨兵”。当时,疾病预防控制中心怀疑这是一种名为圣路易斯脑炎的脑部疾病。但麦克纳马拉知道这种疾病通常不会伤害鸟类。她指出,鸟类大脑的炎症反而表明了美国三种常见的嫌疑犯之一:第一种是东部马脑炎。鸸鹋对这种病毒特别敏感,但动物园的鸸鹋群没有生病的迹象。只剩下另外两种可能性:致命的新城疫和高致病性禽流感。这两种病毒都会影响鸡,而这家宠物动物园里满是健康的鸟。

“那时我就知道,我正在处理一些兽医学领域未知的东西,”麦克纳马拉说,他现在是加利福尼亚州波莫纳西部健康科学大学的病理学教授。

尽管 CDC 最初驳斥了麦克纳马拉的说法,即同一种疾病可能同时影响人类和鸟类,但该机构最终还是改变了主意。几周后的检测显示,纽约是西半球首次报告西尼罗河病毒病例的发源地。而且,正如美国审计总署在 2000 年 9 月报告的那样,动物感染比第一例人类病例至少早了一两个月。“西尼罗河事件表明了公众和动物健康界之间沟通的价值,”审计总署写道。

随着这种蚊媒疾病从纽约席卷美国,传统的监测手段(检测蚊子池或鸡群)均无法预测人类患病风险。因此,麦克纳马拉推动在动物园建立全国性监测网络,认为此举可增强疾控中心预防疫情的能力。疾控中心对此深信不疑。动物园网络正式投入运行,2001 年至 2006 年间,近 180 家动物园和其他野生动物机构​​提交了样本。

“我们希望这是城市中心可持续监测人畜共患疾病的开始,”麦克纳马拉说。“每个大城市都有动物园。每个动物园都有各种各样的动物,其中一些动物肯定会对任何新出现的病毒敏感。”

但寻求持续资金支持的努力——更不用说将该项目扩大到西尼罗河病毒以外地区的资金——均被拒绝。

田纳西州哈罗盖特林肯​​纪念大学的兽医流行病学家唐纳德·诺亚 (Donald Noah) 正在与美国国土安全部合作,当时麦克纳马拉的团队向他的机构寻求资金支持。他很遗憾无法说服高层领导答应。“希望考虑到现在的情况,人们的认识会有所改变,并更多地认识到其重要性,”诺亚说。


宠物、野生动物、牲畜和动物园动物都可以作为人类面临新威胁的早期预警信号。例如,当野生动物生物学家发现松鼠死在周围时,这可能是瘟疫的征兆。“无论是鼠疫、汉坦病毒还是狂犬病——或者是现在的 COVID-19——病毒可能在动物宿主中传播了一段未知的时间,然后突然在人类身上显现出来,”诺亚说。

澳大利亚沃加沃加查尔斯特大学的人畜共患疾病专家维多利亚·布鲁克斯指出,在蝙蝠或穿山甲等中间动物身上发现疾病迹象,可能已经在新冠肺炎大流行之前向官员发出了警告,提醒他们注意疫情的威胁。

布鲁克斯正在帮助东南亚和大洋洲的动物工作者启动一项“疾病侦探”培训计划,该计划将支持当地监测系统的发展,以便在疾病爆发前发现它们。他表示:“我们始终关注及时性。”

安内利强调了这种监测的必要性:“我们投入了所有的金钱和精力来识别第一个患有某种疾病的人,但我们没有投入任何资金来在动物种群中识别这种疾病,并努力在它继续感染人类之前消灭它,”他说。

但如果患病动物没有经济价值,那么检测和报告任何疾病就特别困难。“目前还没有联邦机构有权监督动物园动物、狗和猫,”麦克纳马拉补充道。“在美国,我们的生物监测工作存在巨大的物种缺口。”

2017 年,纽约市爆发了禽流感小规模疫情,数十只流浪猫感染禽流感。Ryne Anderson/Unsplash

例如,2016 年年底,在距离布朗克斯动物园约 6 英里的东哈莱姆区一家动物收容所,一只名叫 Mimi 的橙白相间的猫患上了呼吸道感染,病情严重,不得不被安乐死。随后几周,纽约其他多家拥挤的收容所里的猫也开始生病。一名主治兽医也病倒了。

罪魁祸首竟然是禽流感病毒 H7N2,这种病毒以前从未在猫身上出现过。当一家私人基金会介入并承担检测和隔离可能感染动物的费用时,大约 1,000 只猫已经被大都市区的家庭领养。

威斯康星大学麦迪逊分校收容所医疗项目主任桑德拉·纽伯里 (Sandra Newbury) 与收容所合作控制病毒。在私人捐助者的帮助下,收容所能够为被收养的猫提供免费检测和医疗服务,最终隔离了数百只被感染的猫。“我们非常努力地防止病毒传播,”纽伯里说。她认为,识别出如此大量的受感染动物并对其进行隔离,使当局能够根除病毒。据纽伯里称,自 2017 年 3 月以来,没有报告过阳性检测结果。

“我们真的非常幸运。这可能会演变成一种新的猫用病毒,”纽伯里说,并指出这与今天的情况形成了鲜明对比。“当你不知道病毒存在时,病毒更容易传播。这就是我们现在在人类身上看到的 COVID-19。检测还不够。”

安内利指出,虽然不可能识别出非人类动物身上所有可能的疾病,但可以做更多工作来检测已知偶尔会蔓延到人类的疾病,例如埃博拉病毒。他还认为,我们应该定期在活体市场对动物进行流感和冠状病毒采样,并在可能与家畜和人类紧密重叠的自然区域(如森林砍伐区)对野生动物进行测试,以了解疾病如何随时间演变。物种混合为病毒变异到可以感染人类的​​程度提供了最佳环境。

“当多个物种混合在一起时,通常彼此并不相邻,那么就会出现各种各样的情况,”安内利说。2003 年的猴痘疫情就是另一个例子:在非洲捕获的冈比亚鼠被运往美国,最终被安置在草原土拨鼠旁边,而草原土拨鼠在野外从未与这种物种有过密切接触。一旦被感染,草原土拨鼠可以相当容易地将病毒传播给人。有证据表明它们确实如此。

专家强调,不仅要找到传播病毒的物种,还要找到未来可能传播病毒的动物。例如,即使控制措施成功遏制了人类中的 COVID-19,病毒是否可能只是藏在家猫、当地蝙蝠或其他非人类物种中,准备日后再次出现?“这是一个悬而未决的问题,需要进行研究,”爱泼斯坦说。

3 月份发表的一项中国研究确定了 SARS-CoV-2 可能感染的几种物种,包括猫、牛、鸽子和穿山甲。德国正在进行的另一项研究正在让不同的动物接触这种病毒,希望能够查明它是否能够感染某些物种并在其中复制——从而有可能在那里持续存在。4 月份报告的早期研究结果表明,果蝠和雪貂易受感染,而猪和鸡则不易感染。

但动物可能被感染并不一定意味着它会将疾病传播给其他动物。值得庆幸的是,感染收容所猫的流感相当温和,对人类的传染性极低。“如果这种病毒像 1918 年的流感大流行一样危险和致命,那么这场战斗早就失败了,”麦克纳马拉说。

“我们躲过了一劫,”她补充道。“但没人能保证我们下次还会这么幸运。”


2007 年,蓝舌病病毒(一种通过蠓叮咬传播的疾病)开始席卷整个欧洲的牛羊群。疫情爆发后不久,约翰娜·埃利斯-艾弗森 (Johanne Ellis-Iversen) 担任英国环境、食品和农村事务部的兽医顾问,2011 年疫情正式宣布结束。近几十年来,英国发生了多起食用动物疾病的重大爆发,包括牛海绵状脑病(又称“疯牛病”)和口蹄疫。因此,埃利斯-艾弗森说,英国在抗击牲畜流行病方面采取了非常有条理和有效的应对措施。

在农业动物卫生方面,“在管理良好的国家,外来疾病的爆发很少会变得很严重,因为我们会立即发现并控制它们,”现任丹麦技术大学国家食品研究所高级顾问兼兽医流行病学家的埃利斯-艾弗森说。她也是 3 月底发表的一篇论文的合著者,该论文描述了如何调整兽医监测方法来随机调查人类群体中的 COVID-19。

在处理牲畜感染问题时,在决定解除控制措施或重新开放出口之前,对牲畜进行随机检测以评估疾病传播情况是标准程序。埃利斯-艾弗森的团队正是这样做的,以证明该国没有蓝舌病。“我们想知道整个种群的情况,而不仅仅是被确诊患病的畜群,”她说。

就 COVID-19 而言,一些国家和美国各州已开始取消社交隔离和管控措施。他们的典型计划是:密切关注感染的再次出现,然后在必要时重新制定控制措施。但 Ellis-Iversen 警告说,如果你只通过检测入院患者或测量死亡人数来发现感染,那么你会错过很多有价值的信息——进行如此深入的监测意味着任何应对措施都会产生延迟效果。她说:“如果官员们发现医院病例正在接近阈值,那么他们还需要一两周的时间才能真正减少入院人数。”

“我们想知道为什么公共卫生部门没有更多地借鉴动物卫生方面的经验,”Ellis-Iversen 补充道。她说,对人群进行代表性调查(如用于牲畜的调查)可以为政策制定提供参考,包括疫情控制和退出策略。

虽然随机调查不能替代其他公共卫生工具,例如识别患病者并追踪他们可能感染的人,但埃利斯-艾弗森认为它们可以为决定控制措施提供一些“极其有用”的数据。她认识到一些国家的检测能力有限,并指出样本不需要很大就能提供有价值的信息。“你不需要测试 10,000 人,”埃利斯-艾弗森说。“我们只需要考虑如何选择测试对象。”

德国目前正在对人类群体使用这种技术,希望数据能够告诉我们,在不导致感染复发的情况下,可以放宽哪些限制。埃利斯-艾弗森表示,虽然随机调查“偶尔用于公共卫生”,但它们往往更多地是为了研究而进行,而不是作为决策的持续监测。“看看结果会很有趣,”埃利斯-艾弗森说。“如果他们显示出意想不到的东西,我相信这将引起全世界的深思。”


在布朗克斯动物园的老虎纳迪亚被诊断出患有新冠肺炎的前几天,野生动物保护协会发表声明,敦促关闭活体动物市场。这个国际组织恰好设在布朗克斯动物园,是目前提倡禁令的几个环保组织、政客和名人之一。活体动物市场也与 2003 年的 SARS 疫情有关。

“这些新出现的动物传染病通常是由于商业规模的野生动物消费和分销造成的,”布朗克斯动物园兽医卡勒说。“危险因素不在于一个人为了养家糊口而独自狩猎。市场和全球供应链以及对自然区域的侵占才是危险因素。”

在西尼罗河病毒爆发期间,卡勒还在动物园担任兽医。过去 20 年来,他见证了动物园在超越人类医学、支持公共卫生方面取得的巨大进步。“那时的整合和协调水平还不如现在,”他说。

大约十年前,人们开始意识到人类、其他动物和环境之间的相互联系,甚至好莱坞也开始关注。2011 年上映的电影《传染病》(由于疫情,该片最近重新受到欢迎)的结尾,闪回镜头详细描述了虚构病毒 MEV-1 的起源,该病毒以现实生活中的尼帕病毒为原型:一辆推土机铲平了一片树林,一只携带疾病的蝙蝠将一块香蕉扔进了养猪场。然后,观众看到一头猪狼吞虎咽地吃着香蕉,然后被一名厨师宰杀和处理,这位厨师在迎接格温妮丝·帕特洛之前没有洗手。

大约在电影上映的同时,一场名为“同一个健康”的运动也出现了。2010 年,世界卫生组织、粮食及农业组织和世界动物卫生组织建立了一个“同一个健康”合作组织,他们称之为“三方合作”;美国疾病控制与预防中心于 2009 年成立了“同一个健康”办公室。

疾病预防控制中心办公室主任 Casey Barton Behravesh 强调,市、州和联邦官员在诊断纳迪亚方面进行了合作,这是取得进展的证据。“肯定还有更多工作要做,”她说。“从历史上看,用于所需的‘同一个健康’活动的资源有限。”

其他卫生专家也认为,当前的努力还不够。“你可以创建‘同一个健康’办公室,但实现任何真正的协调或整合都很困难,”爱泼斯坦说。“每个机构都有自己的职责,很难兼顾其他所有事情。”

香港城市大学“同一个健康”教授 Dirk Pfeiffer 补充说,这一概念还应进一步涵盖社会科学。“如果你想控制疾病,你必须改变或影响人类的行为,”他说。

例如,简单地关闭活体动物市场可能会适得其反。“只要还有需求,他们就会找到交易这些东西的方法,到时候你甚至都不知道该怎么找到它了,”菲弗补充道。

行为和文化实践是美国国际开发署于 2009 年启动的“预测”项目的核心。该项目与数十个国家的合作伙伴合作,旨在增强世界识别可能引发大流行的病毒的能力。这项工作包括研究推动疾病出现、传播和蔓延的人类行为和实践以及生态和生物因素。

该项目的资金于 2019 年 9 月结束,就在 COVID-19 爆发之前。

爱泼斯坦说,疾病从动物蔓延到人类的情况不仅仅发生在城市食品市场。狩猎区或农业区也是其他热点地区之一,尤其是随着人类越来越多地侵占野生动物的栖息地。“我们需要能够继续这种监测工作——认识到溢出可能发生的地方,然后与社区和政府合作降低这种风险,”他补充道,指的是通过 Predict 发起的努力。“美国和全球社会必须承诺以更大的方式进行投资。缺乏投资是导致我们现在面临 COVID-19 问题的原因。”

一些政客似乎已经明白了这一点。目前,国会正在审议与“同一个健康”相关的立法。《通过同一个健康法案推进应急准备》旨在通过要求联邦机构制定“同一个健康”方法来提高公共卫生准备水平。参议员黛安·范斯坦(加利福尼亚州民主党)是参议院法案的共同提案人。她还与玛莎·麦克萨利(亚利桑那州共和党)一起牵头提出了一项全国“同一个健康”宣传月的两党决议,该决议于 12 月在参议院获得通过,现在她正在呼吁建立一个新的跨部门政府实体——传染病防治中心,“以监督预防、检测、监测和应对冠状病毒等重大疫情的所有方面”,她在一封电子邮件中告诉Undark

“随着地球气候持续变暖,人类和野生动物迁徙的方式使其接触更加频繁,动物与人类之间发生新流行病的可能性也将增加,”范斯坦补充道。她指出,COVID-19“凸显了动物与人类之间的互动,以及不密切监测这些互动的后果。”

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