钻研基因组、比对病毒序列、做上百例病毒系统发育学分析……王府学子为你解开猴痘的面纱!

上个月,突然出现的猴痘病毒以惊人的速度蔓延在欧美多国之间,引起了全世界的关注。

据世界卫生组织6月5日发布的消息,在短短3周内(5月13日~6月2日),全球共有27个非猴痘流行国家和地区报告了780例猴痘病例。

 

▲猴痘病毒,图片来自世卫组织WHO官网

 

一时间猴痘成了热点话题,人们纷纷议论猴痘是否有出现全球爆发的可能性?也有人认为猴痘与新冠病毒不同,不是呼吸传染所以并不严重……

众多说法之下,到底什么是猴痘?应该如何预防猴痘?是否有针对猴痘的疫苗?

热爱科学研究的王府学子在看到猴痘爆发的新闻后,就开始了相关的学习,这些疑问或许可以从他们的探究成果中得到解答~

 

 

01  “什么是猴痘?和天花是亲缘关系?”

 

在高二1班的李在田同学编辑的视频,给我们解开了猴痘病毒的面纱。

 

 

从视频中可以了解到,猴痘是一种以皮肤出疹为特征的、类似于天花的一种病毒性人畜共患病。临床上人类中出现的症状与过去在天花患者身上所看到的症状相似,但症状比天花轻。

 

▲李同学在NCBI官网研究猴痘病毒的基因组,图中的数据显示它属于正痘病毒属(orthopoxvirus),和天花病毒的亲缘关系很近

 

猴痘的常见发病部位在手掌、脚掌和躯干部位,并伴随发热、剧烈头痛、淋巴结肿大、背痛、皮疹以及肌肉痛等症状;传播方式主要为接触传播,包含血液、体液、皮肤以及黏膜,极端情况下也会因为大量飞沫传播而感染,或通过与啮齿类动物接触感染。

虽然在大多数情况下,猴痘的症状会在几周内自行消失,但因个体的身体状况不同,会存在差异,例如新生儿、儿童和有免疫缺陷基础疾病的人可能面临更严重的症状和死于猴痘的风险。

严重猴痘病例的并发症包括皮肤感染、肺炎、神志不清和可导致视力丧失的眼部感染。近来,在流行国家报告的病例中约有3-6%导致死亡,常常是儿童或可能患有其它病症的人。

这不免让人想知道是否有针对猴痘的疫苗了呢?

焦鼎言同学通过学习猴痘与天花、水痘、牛痘的病毒类型来判断天花疫苗是否可以对预防猴痘起效:

 

“chickenpox comes form  the varicella zoster virus, which is not related to the monkeypox virus. Chickenpox is a common virus and is highly contagious, while monkeypox is rarer and does not transmit as easily.”(水痘来自水痘带状疱疹病毒,与猴痘病毒无关。水痘是一种常见的病毒,具有高度传染性,而猴痘比较罕见,不容易传播。)

 

▲焦鼎言同学总结猴痘与天花(small pox)、水痘(chickenpox)、牛痘(cowpox)的亲缘关系以及不同之处

 

▲李在田同学把5.31号美国报告的猴痘病毒和过去的天花病毒序列进行比对,最大的序列相似度为90%,也说明了天花疫苗可能对猴痘病毒有一定的防护效果

 

除此之外,李在田同学从世卫组织官网了解到,一种为天花开发的较新的疫苗(Jynneos)已于2019年获批用于预防猴痘,并且若干种用于预防天花的疫苗也可以针对猴痘提供一些保护。

 

 

02  “这个病毒株真的和以前完全不一样吗?”

 

其实通常情况下,猴痘病例主要分布在并不会在非洲大陆以外的地区大批出现。

李在田同学在视频中讲到,猴痘病毒主要分为两支,西非地区和刚果盆地。

 

▲西非地区的毒株(左栏)通常传染性较弱,症状也很轻,以前以前并没有人类感染病例,但是这次爆发的猴痘病毒序列却是来自西非,并且已出现人传人的现象

 

自发现5月13日发现病例,截止到5月29日时,来自西非的猴痘毒株就让23个国家的257人感染,世界卫生组织也因此将猴痘的全球公共卫生风险提高为中等。

美国加利福尼亚大学洛杉矶分校流行病学教授安妮·里莫因,以及该校菲尔丁公共卫生学院流行病学系主任张作风也表示,此次猴痘蔓延的原因可能是因为猴痘病毒其本身发生了新的突变,使其传染力大大增强。

王府学校的同学们在对猴痘病毒的探究中发现了病毒变化的情况,他们对100多例猴痘病毒进行了系统发育学分析:

 

▲图中左边的蓝色链接是报告的猴痘病毒基因序列

 

他们利用NCBI数据库对猴痘病毒基因序列进行搜索,从中观察猴痘病毒的传播范围,以及欧美国家的猴痘病毒的亲缘关系。

并使用blast等工具对共100多个猴痘病毒进行系统发育学分析:

 

▲余子熙、任司羽同学使用blast等工具对共100多个猴痘病毒进行系统发育学分析所得到的系统发育树,可以了解到这些猴痘病毒亲缘关系的远近

 

如今猴痘疫情还是初期阶段,很多原理科学家们也在研究阶段中,猴痘病毒也许仍在进化发展,但是做好相应的防护措施还是可以有效预防猴痘的。

 

 

03  “如何做好防护?”

 

我们已经了解到了猴痘会通过接触传播,而且病毒也尚未传播至我国,考虑到此次传播的猴痘病毒为温和的“西非分支”,病毒传播力比较弱,传入我国的可能性不大。

据了解,中国在1982年才停止全民接种牛痘疫苗,所以40岁以上的人群(接近50%的中国人群)应该具备免疫力。

如今新冠疫情正在逐渐得到控制,面对猴痘疫情我们也不能过于大意,日常生活中要多注意卫生,对于没有没有接种过天花疫苗的年轻人,欧洲疾控中心给了以下建议:

 

 

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同学们查阅资料、绘制对比图谱,通过研究猴痘病毒的基因组、比对多种病毒特性让我们了解到预防天花的疫苗对预防猴痘也有效果;

他们将100多例猴痘病毒进行系统的发育学分析,寻找验证来自西非的病毒毒株发生突变的证据;

他们还梳理了猴痘的传播途径,并整理了预防猴痘的方法。

王府学子将学习探究与生活及社会热点紧密结合,一方面体现了他们独立思考、探究的科学精神,另一方面也体现了他们的社会责任感;

富有创造力且具有挑战性的王府课堂,紧跟时事,极大地激发了学生的学习兴趣,培养着他们自主学习的能力,为今后的学习深造打下坚实的基础,相信孩子们心中不灭的求知热情,在王府教师的激励下会勇往直前,成就梦想。