2007-10-18

新數學模型預測:未來的微生物會更致命

New mathematical model predicts more virulent microbes
http:/www.physorg.com/news111847235.html

October 17, 2007

微生物與人類以無數方式互動,共享很長一段歷史。最成功的那些是棲息於宿主中卻沒有殺掉宿主的微生物。騙子(cheaters)失敗。結核病(TB)在肺臟中安頓。幽門螺旋桿菌(Helicobacter pylori,HP),導致胃潰瘍的微生物,躲入胃部,在胃酸中興旺。還有傷寒沙門桿菌(Salmonella typhi)搶佔膽囊。這些生物都持續存留在我們體內長達數十年。如何能解釋它們的成功呢?

一種新的數學模型,由一位在 HP 研究聲譽卓著的微生物學家,以及一位數學家所發明,提供了一種架構,讓我們了解這些固執的微生物如何與它們的人類宿主取得平衡(equilibrium)。這個多尺度(multi-scale)模型,發表在 2007 10/18 該期的 Nature 期刊上,是基於「某些微生物與人類共同演化,並沿著這種方式建立出複雜的策略,讓它們能夠共存」,這個構想。這些策略在某種程度上,是以人類族群大小為條件。

該模型幫忙解釋主宰微生物傳播,以及在人類歷史中它們如何產生影響的規則,醫學博士 Martin J. Blaser 說,紐約大學 Frederick King 教授、醫學系系主任與微生物學教授。他與密西根大學醫學院的 Denise Kirschner是這項研究的作者。這個模型利用了由諾貝爾獎得主、數學家 John Nash (美麗境界/A Beautiful Mind 這部電影與書的主角)的賽局理論(game theory)來描述一個特殊類型的平衡。

這個模型能用來更加了解微生物對於變遷中人類世界的回應,Blaser 博士說。基於他們的公式,我們生物學的未來或許將充滿某些「特糟糕的流行病」,Blaser 說。"我們的模型預測,當實際人口數量增加以及當 HIV 感染擴散而致使免疫不全增加,再加上人口老化,那裡將有更致命的生物。這對我們來說是壞消息。"

通過人類演化路線,Blaser 與 Kirschner 博士提出這些持續生存的微生物會有三種等級的演化,每一種採用不同的生物策略避免被它們的人類宿主快速消滅殆盡。TB、HP 與沙門氏菌是每一等級的範例。任何在「欺瞞(cheating)」身體的微生物,換句話說,試著要在體內開疆闢地,將無法存活,因為那很能會殺死其宿主。

根據他們的理論,少數族群被選為某種微生物病原(microbial agents)。超過 50 萬年之前,那時的人類以狩獵-採集的方式生活在小型、孤立的團體中,微生物大多都在家庭之間或稍後在生活中出現的人當中傳播。非致命的微生物受到歡迎,因為沒有很多可以感染的「儲備」人口。任何殺死其宿主的微生物,自身將無法存活。 HP 在這段期間逐漸形成。

當人口規模增加,而且人類變得不在孤立時,生物有了完美的方法能夠潛伏在體內達數十年,例如 TB 與傷寒沙門桿菌,然後突然之間再度復活或是傳播、演化。這些生物足以在生命更早期引起更多疾病,因為它們有機制能夠在人類族群中維持它們自己。

當更大的社會發展出來時,會產生更加致命的生物,例如痲疹,之所以會浮現,是因為人口能允許病毒擴散。我們最近的流行病,包括 20 世紀初的流行性感冒(譯註:指 1918 年那場)與今日的 AIDS,牽連其中的生物能殺死數百萬人,因為這些高致命性生物有一大票人可以感染,而仍可繼續傳播。(譯註:意思是人口夠多,多死幾個沒關係)

"我們並非訂定自然的法則," Blaser 博士說。"即便如此,我們也不喜歡它們,我們需要了解它們才更能控制傳染性疾病。"

※ 相關報導:

* The equilibria that allow bacterial persistence in human hosts
http://www.nature.com/nature/journal/v449/n7164/abs/nature06198.html


Martin J. Blaser & Denise Kirschner
Nature 449, 843-849 (18 October 2007)
doi:10.1038/nature06198
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大部分的科學研究因草率分析而被玷污

7 則留言:

vege 提到...

bad news..

fsj 提到...

伊波拉出現新病毒株 讓世衛組織擔憂

中廣新聞網╱劉剛 2007-11-30

伊波拉病毒在非洲蔓延,出現新的病毒株,〔世衛組織〕專家感到擔憂。

〔世衛組織〕說,非洲國家烏干達九月爆發伊波拉病毒,〔美國疾管局〕化驗證實出現新的病毒株,列為第五種伊波拉病毒株,防治伊波拉工作更加困難。

烏干達二零零零到二零零一年曾經爆發伊波拉,造成四百多人感染,其中兩百多人喪生。今年九月再次爆發疫情,有四十一人感染,其中九人死亡。

※ 相關報導:

* 疾病管制局 - 伊波拉病毒出血熱
http://www.cdc.gov.tw/index_info_info.asp?data_id=849

* NIH 完成首例伊波拉病毒疫苗初步試驗
http://www.wretch.cc/blog/fsj&article_id=2879384

fsj 提到...

烏干達四醫護人員死於伊波拉 群眾恐慌

【中央社╱中央社記者劉正慶約翰尼斯堡六日專電】 2007.12.06

南非「二十四小時新聞網」報導,八月二十日起在烏干達爆發的新型伊波拉病毒,因當地醫護人員不知道自己面臨的是什麼傳染病,一開始就未能做好保護措施,已有四名醫護人員不幸罹難,這一消息傳出後,反而增加當地民眾的恐慌。

距離首都西部二百公里的邦迪布吉歐,是這次疫情的中心所在,當地選出的國會議員艾莉斯梅拉表示,根據衛生部的最新統計數字,十一月二十九日才被證實為伊波拉的奇特傳染病,九十三起疑似病例中已有二十二人死亡,其中四人為醫療人員。

艾莉斯梅拉指出,邦迪布吉歐醫院的醫護人員本來就非常短缺,加上一開始不知道自己處理的是高傳染性的致命疾病,因此在診治過程中沒有採取適當防護措施,而現在當地醫護人員的士氣則非常低落。

雖然包括世界衛生組織、美國疾病管制中心的專家小組成員,最近抵達烏干達協助當地控制疫情,援助團體也陸續捐贈防護裝備,但邦迪布吉歐「伊波拉防治任務小組」組長卡辛加表示,已失去不少同事的醫護人員,非常擔心自己仍曝露在極大危險的環境中。

卡辛加說,一些醫護人員威脅,除非當局提供危險加給,否則將展開罷工,他認為,處於極度危險且擔心受到感染的醫護人員,提出這一訴求是十分公平的。

在聯合國兒童基金會的協助下,邦迪布吉歐醫院的醫生每天將獲得二十三美元的危險津貼,護士和助理醫生每天各十七美元和十二美元。

fsj 提到...

怪病襲美 感冒變肺炎致死

【聯合報╱編譯陳世欽/報導】 2007.12.12

美國近來發現一種突變腺病毒造成的呼吸道疾病,症狀類似感冒或流感,卻會在咳嗽、發燒等症狀出現後迅速惡化為致命的肺炎,且這類肺炎患者不限於老人和小孩,連許多免疫力正常的青壯年人都被擊倒,必須送往急診室戴上氧氣罩。

華盛頓郵報十一日報導,衛生官員發現,這種新出現的病毒已開始在美國擴散;今年初至今,德州、華盛頓州、南卡羅來納州、紐約市等地至少已有一千零卅五人感染這種腺病毒,數十人住院,其中又有多人必須送進加護病房,至少十人不治。

傳染病專家吉伯特今年四月就發現,包括青壯年在內的許多人罹患一種可怕的肺炎,人數多得異乎尋常。他表示:「最驚人的是,一些原本生龍活虎的青壯年很快就被病魔擊倒。」部分病人出現咳嗽、發燒等症狀一、兩天後病情急轉直下,送到醫院急診室時,喘得上氣不接下氣。

吉伯特說:「他們無法呼吸,如果醫護人員未能及時輸送氧氣,他們可能性命不保。」

官員指出,這種病毒目前看來不致引起大規模的致死病例,多數出現感冒症狀的民眾並無死亡之虞,病情也不會惡化,不過這種病毒似乎正在擴散,官員無從確定它的威脅程度輕重。美國疾管局的一名官員說:「這種病毒足以使各個年齡層的患者出現嚴重的呼吸症狀。民眾必須切記,一種擴散中的病毒可以使人病情非常嚴重。」

這種病毒是第十四型腺病毒的一種變種。第十四型腺病毒一九五五年首次在荷蘭檢出,曾在歐洲和亞洲零星傳染,但從未在美洲傳出疫情。美國疾管局的檢驗結果顯示,目前流行的病毒與當年的病毒略有不同,意味它已經突變,以致毒性更強。

這是可能造成嚴重危害的病原體隨時可能出現的最新例證。范德堡大學傳染病專家謝夫納表示:「病毒會突變並變形。若非新病毒出現,就是已有的病毒發生突變。」

有關這種病毒的幾個疑點包括,為何突然迅速擴散?為何更危險?引發嚴重病情的間隔期多久?哪些人最容易感染?威脅是在惡化或減輕中?美國疾管局的厄德曼表示:「我們不清楚為什麼病毒與嚴重的病例有關,不確定它往後會不會製造更嚴重的問題,更不知道此後會不會出現更多嚴重的病例。」

專家已知的腺病毒共有五十一種。這些無所不在的病毒會引發多種症狀,包括感冒、急性結膜炎、支氣管炎、腸胃感冒與呼吸道感染,不過腺病毒鮮少致命。

fsj 提到...

英爆諾羅病毒大感染 200萬人染病

【聯合晚報╱國際新聞組/綜合報導】 2008.01.04

英國爆發大規模感染諾羅病毒 (Norovirus)疫情,醫師估計一周有超過10萬人感染,累計已有近200萬人感染,醫院人滿為患,疫情是2001年以來最嚴重的一次。

諾羅病毒傳染力極強,主要症狀包括噁心、嘔吐、腹瀉、腹痛、痙攣與發燒等。傳染途徑為接觸傳染。英國這個冬季感染諾羅病毒者幾乎達上個冬天的兩倍,許多學童在校感染,回家後傳染給家人。

英格蘭與威爾斯已有至少56家醫療院所床位已滿,無法收治新病患。目前沒有藥物可抗諾羅病毒,要避免感染,除了避免生食,還得勤洗手。

※ 相關報導:

* 疾病管制局 - 諾羅病毒主題網
http://www.cdc.gov.tw/mp.asp?mp=140

台灣去年也發生多起諾羅病毒的感染。

fsj 提到...

諾羅病毒襲英 近300萬老幼罹病

閻紀宇/綜合12日外電報導 中國時報 2008.01.13

英國公共衛生近來警報頻傳,除了流行性感冒病例增加,諾羅病毒(Norovirus,亦稱諾瓦克病毒)更是大行其道,三個月內竟有近300萬人罹病,甚至出現一星期新增20萬個病例的罕見大爆發。全國各大醫院人滿為患,醫護人員疲於奔命,而且公衛專家指出,目前還無法確定大流行已過高峰期。

諾羅病毒主要侵襲兒童與老人,會引發急性腸胃炎,症狀包括嘔吐、腹瀉、發燒與呼吸道症狀,病患平均需住院2至3天。諾羅病毒好發於冬季,毒性較其他腸胃道病毒或細菌更強,只要一百個病毒上身就可能出現症狀。患者的糞便、嘔吐物都帶有病毒,接觸者很容易遭殃。少部分患者甚至在康復後兩星期都有傳染性。英國每年平均一百萬人受到諾羅病毒感染。

目前英國已有三家大型醫院不堪負荷,無法再收容新增病例。部分位於疫情嚴重地區的小學,全面發函請家長特別注意相關症狀,要求一旦發現學童感染就立刻請假,而且康復之後最好再等兩天才回學校。其他學校則在公共場所安置酒精洗手器,提醒學生隨時注意個人衛生,降低感染機率。

藥房業者也表示,近來腸胃止瀉劑熱賣,業績幾乎是平日的1.5倍。現在公衛專家憂心忡忡,擔心下星期一學生與上班族重回學校與工作崗位之後,疫情又會再攀高峰,而且未來的六個星期都是警報期,防疫工作不可鬆懈。專家提醒民眾一定要勤洗手,避免接觸患者,一旦感染應儘速就醫,並大量補充水分。

fsj 提到...

殺豬罹怪病 美12人腿臂麻

【聯合報╱編譯陳世欽/報導】 2008.02.06

美國一家屠宰廠的12名工人去年相繼罹患一種前所未見的疾病,症狀包括灼熱感,腿臂麻木虛弱,致他們行動困難、無法工作。

華盛頓郵報報導,專家從未研究這種疾病的原因,它似乎是吸入豬腦的微粒所致。流行病學專家露絲‧林菲爾德(Ruth Lynfield)表示:「這似乎是一種新疾病。」

這家肉品工廠位於明尼蘇達州明尼亞波利市以南160公里處,屬於「優質豬肉處理公司」,每天平均屠宰1900頭豬,切割採兩班制,清理採一班制。前述12名罹患這種神經性疾病的工人,多為西語裔移民,全部在切割後的豬隻頭顱處理區或其附近工作。其中一步驟是以壓縮空氣清除豬腦,將腦髓處理、包裝,最後再運到南韓與中國大陸場銷售。

調查人員指出,這些腦髓或切割後的肉品應該沒有受到汙染。可能的致病原因是工人在地板上「吹除豬腦」過程會產生腦髓質的浮粒,一旦吸入人體,會導致免疫系統製造用以攻擊豬腦組織的抗體,但也會攻擊非常類似的人體神經組織。

※「狂豬症」??

* Inhaling Pig Brains May Be Cause of New Illness - washingtonpost.com
http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2008/02/03/AR2008020302580.html?hpid=topnews

* Neurological Disease - Quality Pork Processors Plant - Mystery Disease Among Slaugtherhouse Workers - New York Times
http://www.nytimes.com/2008/02/05/health/05pork.html