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谁发现了埃博拉病毒

已有 7544 次阅读 2014-8-14 07:03 |个人分类:自然科学|系统分类:海外观察|关键词:学者

比利时病毒学家彼得·皮奥特是国际著名的病毒流行病学家,1976年,他和导师Pattyn教授和另2位同事最早发现了埃博拉病毒,此后一致致力于帮助贫困国家克服病毒感染性疾病。皮奥特不仅是埃博拉病毒的发现者,在艾滋病病毒方面也有突出贡献,曾经担任联合国副秘书长和国际艾滋病学会会长,现任英国伦敦卫生和热带医学院院长。

埃博拉疫情在西非多国肆虐之际,埃博拉病毒的发现者之一,现居英国的皮奥特博士7月30日详述埃博拉病毒的传播方式,提醒民众在做好科学防护同时勿需过于恐慌,并呼吁英国政府加紧测试疫苗。7月30日,皮奥特接受媒体采访时说,埃博拉病毒经由“非常亲密的接触”传染给他人。举例说,“如果我与一名埃博拉病毒感染者同乘地铁,相邻而坐,只要他不呕吐在我身上,我就没什么好担心”。在皮奥特看来,即使有埃博拉病毒感染者从西非国家飞往欧洲、美国或非洲其他地区,那些地区暴发埃博拉疫情的可能性仍然不大。

皮奥特认为,埃博拉病毒眼下在多个西非国家肆虐,与当地贫穷、战乱有很大关联。例如,当地医务人员缺乏手套或其他防护装置,以致加剧疫情蔓延。皮奥特说“不要忘了,这些国家历经多年内战,利比里亚和塞拉利昂正试图重建国家,人们对当局普遍缺乏信任,加上贫穷和卫生条件差,才会造成如此大规模疫情暴发”。

1976年,27岁的皮奥特供职于比利时安特卫普一家实验室,有一天收到一份血液样本,患者是在刚果病故的比利时修女。皮奥特与同事从血液样本中分离到一种新的病毒,后证实是埃博拉病毒。随后皮奥特亲自前往刚果调查。他发现那里不少村民大量死于埃博拉病毒感染。这些患者有这样的特点,一是那些曾经参加因该病死者葬礼的20-30岁女性。二是一些曾就诊于当地同一家诊所的孕妇,这里的诊所重复使用注射针头,导致导致感染病毒。三是当地人为死者整理仪容时,不佩戴手套。皮奥特说:“大规模疫情就是这样暴发的,现在发生在西非国家的情形如出一辙。”


The 1976 Ebola outbreak investigation team, including Peter Piot (second from left), arriving in Yambuku.

(以下参考皮奥特的回忆录整理。)

1974年,皮奥特开始在比利时安特卫普利奥波德王子热带病研究所微生物学实验室工作。1976928(周二),实验室准备接受来自扎伊尔(刚果)一个血液样本包裹,包裹从金沙萨空运来比利时,这一血液样本是从当时正在赤道周围刚果河附近一种流行病的患者体内采集的。微生物学实验室有时候会收到一些体液样本进行病原鉴定。作为初级研究人员的皮奥特,已经在这里工作了2年,他知道这属于他的职责,但他过去并没有经历过这样的事情。微生物实验室具备诊断所有疾病,如黄热病病毒感染的能力,有学者提出当时非洲的流行病是一种以出血为临床特征的新的黄热病,这次实验任务就是验证这一假说。从扎伊尔远道送来样本的情况并不常见,显然这个样本非比寻常,一些比利时修女,虽然接种了全部疫苗,仍然因患该病死亡。

929日,一只蓝色塑料保温瓶的包裹如期而至。皮奥特、30岁的博士后Guido Van Der Groen和玻利维亚博士后René Delgadillo三人共同负责接受样本。

他们当然没有意识到这一操作可能带来的危险。当时他们除戴乳胶手套外,没有使用其他防护措施。其实使用简易保温瓶,不采用其他保护措施,运输这种血液样本也是极其危险的。

打开保温瓶后,他们发现一个半融化的冰块,显然样本并没有一直保持在冰冻状态,而且保温瓶和样本都受到破坏,只有一只样本管完整,其他样本管都已经破碎,有的样本都已经混合到冰水中,手写的样本说明纸都浸泡到水中。

样本是比利时医生Jacques Courteille送来,采集自一位比利时修女的两管5毫升血液。这个修女是在扎伊尔被感染了一种奇怪的传染病,当时被诊断为疑似黄热病。扎伊尔当时是比利时殖民地,叫比利时刚果,1971年改名为扎伊尔,1997年又改为刚果民主共和国。当时许多比利时人在那里工作。

GuidoRené从保存完好的那只样本管中吸取了样本开始分析,他们用黄热病病毒抗体和这种可疑样本混合,以确定这种血液中含有黄热病病毒。当时他们主要是要区别这种病毒是黄热病病毒,还是能引起出血热的伤寒等原因。为了分离到病毒,他们将部分血液样本加入到Vero细胞中,Vero细胞是非洲绿猴肾细胞,是一种异倍体细胞,经猕猴肾细胞培养衍化后产生的,和Hela细胞、MDCK犬肾细胞一样都是实验室最常用的细胞系之一。他们也给成年和新生小鼠脑内注射了这种血液样本。所有这些工作都没有采取全面的保护措施,只按照处理沙门氏菌和结合杆菌的安全标准进行。此后几天,研究结果先后排除这种样本含有黄热病、拉萨热病毒等其他病毒,结果看起来好像是样本在运输过程中受到破坏。三人最后只能依靠继续观察动物和细胞的研究结果,他们甚至在周末都一起来到实验室,或许他们当时都希望能发现点新东西。104日周一早上,真的有了新发现,许多注射了血液样本的成年小鼠死去,三天后所有新生小鼠也都死去。这一结果说明他们分析的样本中肯定存在活病毒。

StefaanPattyn教授是这一工作的负责人,Pattyn教授是一个头脑聪明的有个性的人,他并没有他那代人所特有的一种自鸣得意的殖民者傲慢心态,他喜欢戴时髦眼睛和收集当代艺术品。Pattyn教授曾经在扎伊尔工作6年多,虽然他的专业是结核病和麻风病,但他也热衷于研究病毒。此时,Pattyn教授也收集到更多这一疾病的在扎伊尔流行病学方面的资料,患者都分布在一个叫Yambuku的村子周围,从95日开始流行,3周内导致200多人死亡。两名扎伊尔医生对次病的诊断是黄热病,患者表现为高热严重出血、头疼和恶心,突出表现是血液从患者肛门、鼻孔和口腔大量涌出。Pattyn教授虽然在学术上有点霸道,但是他工作勤奋,也很有能力。根据黄热病患者出血十分少见,他当时对该病有自己的判断,这可能是一种新的出血热病毒感染。

皮奥特当时是刚刚大学毕业的医生,从来没有接触过出血热这种疾病,在医学院学习过程也没有了解过这些信息。但是皮奥特非常好学,他一头扎进研究所图书馆内希望恶补一下相关知识,但当是人们关于这类病毒的知识比较少,只知道少数几种这类病毒感染性疾病,例如登革热病毒、一些啮齿类动物传染南美病毒。局限于出血和高热的病毒感染,患者死亡率大部分都超过30%

930日,提供样本的佛兰德修女在Courteille诊所因病死亡,Courteille通过民航客机送来一些死亡修女的肝脏组织进行病原分析,对组织的显微镜分析发现,肝脏细胞内发现有黄热病特征性病理改变的康氏小体。Pattyn知道,康氏小体并不是黄热病的独特表现,非洲出血热拉萨病毒感染也会出现这种变化。拉萨病毒可经过老鼠胃肠道和呼吸道传播。此时,Pattyn关于新的出血热病毒的猜想虽然没有被证明,但也没有被证伪。不过那时Pattyn让三位年轻人继续从事这一研究十分荒唐,他知道没有保护措施无法保证大家安全。1974年,除苏联以外,国际上只有3家实验室能开展出血热病毒的研究。美国马里兰州的迪特里克堡军队实验室开展炭疽病等高致命性生物恐怖袭击的研究,亚特兰大疾病控制中心和英国军方也有类似级别的实验室。不过大家似乎像业余爱好者一样热衷于这些研究。他们观察道细胞开始从培养瓶壁上脱离,这正是细胞受到感染或中毒的表现,意味着他们距离分离到病毒不太遥远了,随后他们将这些细胞提取物和另外一批VERO共同培养,以获得更多细胞样本。不过这时,Pattyn教授的实验受到干预,因为他收到来自WHO来信,要求所有这一新疾病的生物样本都必须送往英国维尔特郡波顿唐(Porton Down)微生物研究所。Pattyn教授十分恼怒,眼看就要成功的研究可能被迫中断。

患者血清、接种的细胞、受到感染的动物脑组织等样本都被仔细密封包扎,大家郁闷地将进行这些工作。最后Pattyn教授最后决定留下样本,他告诉对方说准备托运需要几天时间。最后他们保留了一些VERO细胞和一些将要死的新生小鼠。

Pattyn教授是显微镜管理员,但他不是技术员,在进行样本观察时,笨手笨脚的Pattyn教授发生了一次意外,样本掉在实验室的地上,并撒到小René Delgadillo先生的皮鞋上,René被吓坏了,声音颤抖,说了声“圣母呀”,但这只是一个小插曲。随后他们又投入战斗,将地板进行了消毒,René也丢掉的鞋子。

1012日,他们秘密保留的样本处理完毕,能进行分析了。Guido将样本处理成可用电子显微镜观察的超薄切片,然后把切片送到Pattyn朋友Wim Jacob的实验室,Jacob是大学医院实验室电子显微镜负责人,几个小时后他送来了显微镜照片。

Pattyn打量了一遍电子显微镜照片、三个同事和走廊的墙壁,经过一个较长时间的停顿后说,“这他妈的是个什么玩意儿?What the hell is this?

皮奥特也看到显微镜照片中的病毒,是一种很大、很长、像虫子一样的结构,这和黄热病病毒完全不同。Pattyn兴奋异常,说这种病毒的样子非常像马尔堡病毒,他已经彻底爆炸了。皮奥特没听说过马尔堡病毒,不过实验室同事们都知道这个病毒,皮奥特又一次到实验室恶补关于马尔堡病毒的知识,并确认了他们发现的这种病毒确实类似于马尔堡病毒,当时马尔堡病毒是唯一被确认的一种长达14000纳米的病毒,对比只有50纳米的脊髓灰质炎病毒,马尔堡病毒确实非常长。马尔堡病毒也是刚刚被德国学者发现7年的新病毒,当时有一些药厂工人被进口自乌干达的一批猴子传染了这种病毒,这是一种烈性传染病,25人接触猴子后感染,6人因为接触患者感染,7人死于出血热。马尔堡病毒是令人恐怖的病毒,比利时实验室并没有这种病毒的抗体,所以无法确认这种病毒是否是马尔堡病毒。

Pattyn没有放弃,他坚信这是一种新的病毒,随后将保留的部分样本直接送到美国疾病控制中心实验室。

 皮奥特也十分激动,他坚持应该到扎伊尔进行流行病学随访,他强烈感到,不能将这一世界级的发现拱手让给其他团队,既然已经发现了新病毒,就应该对这种疾病的危害性进行彻底研究。

Pattyn也支持皮奥特的看法,但是他们实验室并没有经费支持到扎伊尔开展研究。Pattyn到发展援助部寻找支持,该部回答说确实有支持开展协助穷人的经费项目,但并不支持开展医学研究项目。这次经历让皮奥特感到申请研究经费的困难,也成为他一直和官僚主义斗争的动力。他认为,从事病毒学研究需要高水平的安全实验室条件和设备,但从事低标准的流行病学研究不应该让给英美等大国。一个只有27岁的年轻人,发现一种新病毒的机会并不多。

1976年1014日,来自美国疾控中心的电传消息确认了这是一种新病毒。美国疾控中心特殊病原负责人Karl Johnson报道了他们小组从同一患者体内分离到一种类似病毒,和皮奥特他们不同的是,Johnson小组证明这不是马尔堡病毒。

至此,埃博拉病毒确认被发现。后来皮奥特前往扎伊尔开展流行病学研究,具体细节请看下文。




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