本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點。
地震等自然災害的影響可能遠遠超出災害發生當日造成的破壞。2010年海地地震破壞了本已有限的衛生系統,導致一些地區缺乏足夠的廁所和洗滌設施;這為傳染病的傳播創造了理想條件。果然,地震發生9個月後,霍亂爆發,並迅速蔓延至全國。
霍亂在環境中以非致病形式存在,當它獲得霍亂毒素基因時,就會變得危險。這些基因存在於噬菌體(感染細菌的病毒)中,這些噬菌體可以在霍亂菌群中傳播毒素基因,使其轉變為致病形式。自1817年以來,已發生過7次重大的霍亂疫情,每次疫情均由霍亂毒素的不同亞群引起。然而,這些疫情從未蔓延到海地。
關於海地疫情的來源有兩種可能性。一種是本地的非致病性霍亂菌從噬菌體那裡獲得了毒性基因。另一種是霍亂菌來自外部,即援助人員和聯合國維和部隊。首例霍亂病例報告發生在米雷巴萊鎮,該鎮位於尼泊爾聯合國維和部隊營地的下游。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保有關塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事能夠繼續存在。
各種不同的證據被整合在一起,以找出感染源。新聞記者發現聯合國營地不當的汙水排放導致廢物最終進入河流。在部隊部署前不久,尼泊爾爆發了霍亂疫情,由於在部署前的體檢中沒有人表現出霍亂症狀,因此沒有進行疾病的後續檢測(霍亂可能無症狀攜帶)。疾病的傳播也沿著水路,沿著營地下游的河流蔓延。
全基因組測序的遺傳“重炮”被用來確定究竟是哪種霍亂菌株引起了這次流行病。結果表明,在海地引起疾病的菌株是相同的克隆體,這表明感染源單一。對特定基因島的DNA進行比較表明,海地菌株與在東亞發現的菌株屬於同一亞群,但在美洲則不然。研究表明,海地細菌與來自尼泊爾和孟加拉國的細菌屬於同一亞群,並且與尼泊爾細菌的親緣關係最為密切。
經過大約三年的研究,最終達成了共識:疫情是由駐紮在海地的聯合國維和部隊造成的,而不是本地菌株的變異。全基因組測序被證明是解決謎團的關鍵工具,作者在參考文獻中指出,如果在一開始就使用這種方法,而不是在調查後期才被採用,那麼問題本可以更快地解決。另一個限制因素是,目前還沒有一個關於來自不同地理位置的復發病原體基因組序列的公共資料庫。如果能開發這樣一個數據庫,再加上更廉價、更快速的全基因組測序技術,未來將更容易追溯爆發疫情的源頭。
---
參考文獻 1:Orata FD, Keim PS, Boucher Y (2014) 2010年海地霍亂爆發:科學如何解決爭議。PLoS Pathog 10(4): e1003967. doi:10.1371/journal.ppat.1003967
圖片2來源:達特茅斯電子顯微鏡裝置中心。