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2021 年 7 月，媒體獲得的疾病管制與預防中心的簡報指出，COVID-19 的 Delta 變種「與水痘一樣具有傳染性」。
正如一些研究人員指出的那樣，疾病預防控制中心的比較有些誇大其詞。 根據各種研究和預測，平均而言，感染COVID-19 Delta 株的人可以感染6 到7 人，而感染水痘的人可以感染9 到10 人。儘管如此，這兩種疾病都具有高度傳染性，儘管病毒因為它們非常不同。
雖然伊波拉和流感等許多疾病起源於相對較新的從動物「跳躍」到人類的病毒，但其他致病病原體在整個進化過程中一直伴隨著人類。 引起水痘的病毒就是其中之一，它與人類演化線共存了數百萬年。
我是一名微生物學家，對病原體及其引起的疾病感興趣。 水痘是一種兒童疾病，直到幾十年前，美國幾乎所有兒童都患有水痘。 20 世紀90 年代開始的疫苗接種運動使得這種疾病在美國兒童中很少見，但這種病毒會在體內徘徊，並可能在數年後以帶狀皰疹的形式在未接種疫苗的成年人中重新出現。 該病毒執行這種消失和再現技巧的能力可能是其漫長進化史的關鍵。
水痘和帶狀皰疹源自於同一種病毒
幾年前，當我的丈夫開始從事緊張的工作後不久就患上了帶狀皰疹時，我痛苦地意識到了導致水痘的病毒。 慢性壓力是休眠病毒重新活化的觸發因素之一，就像密切相關的皰疹病毒一樣。
引起水痘和帶狀皰疹的病毒—水痘帶狀皰疹—已知只感染人類。 「水痘」的意思是「小天花」或小天花，因為這兩種疾病都會引起皮膚水泡。
帶狀皰疹在醫學上被稱為帶狀皰疹。 「帶狀皰疹」和「帶狀皰疹」分別源自希臘語和拉丁語中的「腰帶」或「腰帶」一詞，指的是帶狀皰疹爆發期間軀幹上水泡的典型排列。
水痘主要是一種兒童疾病
水痘透過吸入傳播，兒童在症狀出現前幾天就具有傳染性。 水泡還含有活病毒，這些病毒可以透過空氣傳播和吸入，也可以透過直接接觸傳播。 吸入後，水痘病毒會侵入呼吸道細胞，在淋巴結中複製，並透過白血球傳播到全身。 最終，它們滯留在皮膚中，引起搔癢的水泡，這是疾病的特徵。
對於健康兒童，水痘會持續一週左右，無需醫療介入即可消失。 但對於青少年、成人和免疫系統受損的人來說，情況可能更為嚴重。 水痘感染通常可提供終生的再感染免疫力。
帶狀皰疹主要影響老年人
即使水痘水泡消失了，水痘帶狀皰疹病毒也沒有消失。 病毒會傳播到位於脊髓的神經根簇。 在那裡，病毒在神經細胞的細胞核中建立持久的休眠狀態。
在人類的一生中，病毒可能會重新激活，但通常免疫系統會在活性病毒以帶狀皰疹出現之前將其消滅。 然而，隨著免疫系統隨著年齡的增長，或由於疾病或壓力而減弱，重新激活的病毒可能會沿著神經返回，並再次爆發為疼痛的水泡。 通常，僅涉及一個神經根簇，並且水泡出現在由這些神經支配的皮膚區域。 這導致了經典的帶狀外觀，儘管水泡可能局限於皮膚的其他區域。
儘管即使是兒童也可能患帶狀皰疹，但50 歲後發生帶狀皰疹的風險和疾病的嚴重程度會急劇增加。美國疾病管制與預防中心(CDC) 估計，美國有三分之一的人在一生中的某個階段會罹患帶狀皰疹。 在健康成年人中，帶狀皰疹爆發通常持續 7 至 10 天； 然而，約 15% 的帶狀皰疹患者會出現持續性的、常常使人衰弱的神經性疼痛，稱為帶狀皰疹後神經痛，可持續數月甚至數年。
水痘帶狀皰疹有著漫長而緩慢的演化歷史
與具有單股 RNA 基因組的 COVID-19 和流感病毒不同，水痘帶狀皰疹病毒的基因組是雙股 DNA。 這使得它的基因組比單鏈RNA基因組更穩定並且能夠更準確地複製。
儘管專家對於水痘帶狀皰疹累積基因變化（稱為突變）的確切速率存在分歧，但對其進化速率的合理估計是每 200 至 400 年出現一個新突變。 這個比率與流感形成鮮明對比，流感的 RNA 基因組複製得非常草率，根據我根據此處發布的數據進行的計算，每年都會累積約 40 個新突變。
水痘帶狀皰疹是皰疹病毒科病毒的一員，可感染哺乳動物、鳥類和爬行動物。 儘管在遙遠的過去，宿主之間存在一些“跳躍”，但這些病毒往往只感染特定的宿主。 因此，科學家可以透過觀察宿主已知的演化關係來推論病毒的演化歷史。
這些分析表明，最終導致水痘帶狀皰疹及其相關病毒的病毒存在於2億年前的三疊紀/侏羅紀時期—恐龍時代！ 與水痘帶狀皰疹病毒最接近的現存親戚會感染舊世界的猴子。 導致人類和舊世界猴子的進化線在 2300 萬年前分裂； 因此，我們與水痘帶狀皰疹的同居至少可以追溯到那麼久以前。
最近對目前感染人類的水痘帶狀皰疹病毒株進行的 DNA 分析使這一歷史變得更加複雜。 數據表明，該病毒累積突變的速度快於其進化歷史，且目前毒株的祖先僅在大約 8,000 年前出現。 短期和長期演化率之間的這種差異已經出現在許多類似的研究中，科學家目前正在分析為什麼會發生這種情況。
進入潛伏狀態的能力可能為水痘帶狀皰疹帶來了生存優勢。 古代狩獵採集者會以小群體的形式生活，水痘的爆發可能會感染整個人口。 愛荷華大學兒科傳染病專家查爾斯·格羅斯提出的一個可信理論認為，由於水痘具有終身免疫力，倖存者不會再次感染。 如果沒有新的宿主，病毒就會消失。 然而，由於水痘帶狀皰疹病毒在倖存者體內潛伏多年，因此可能會在新一代兒童出生後再次出現。 由於帶狀皰疹水泡具有傳染性，這些孩子會感染水痘，新的週期就會開始。
水痘和帶狀皰疹疫苗有效
在 1995 年推出水痘疫苗之前，幾乎所有美國兒童在 10 歲時都感染了水痘。雖然通常很輕微，但罕見的併發症每年導致 10,000 多人住院治療和 100 人死亡。
兩劑疫苗的感染保護率超過 90%。 目前小學生疫苗接種率接近95%。 透過防止病毒傳播，這種程度的疫苗接種可以透過群體免疫保護未接種疫苗的兒童。
水痘疫苗是一種活的減毒水痘帶狀皰疹病毒株，與原始病毒株一樣，在體內處於休眠狀態。 但疫苗株的活化能力被削弱，截至 2016 年的數據顯示，接種水痘疫苗的兒童罹患帶狀皰疹的幾率低於水痘常見時的兒童。 公共衛生專家尚不清楚，隨著疫苗接種族群的老化和更容易感染這種疾病，疫苗引發的帶狀皰疹發病率是否會上升。
Shingrix 是一種有效的蛋白質為基礎的帶狀皰疹疫苗，自2017 年起上市。CDC 建議50 歲以上的每個人都接種帶狀皰疹疫苗，無論他們是否患有水痘、帶狀皰疹或是否接種過Zostavax （一種前帶狀皰疹）疫苗疫苗效果較差。 Shingrix 平均可降低帶狀皰疹發生率 97%，如果發生的話，還可將帶狀皰疹後神經痛的發生率降低 91%。
疫苗接種需要接種兩劑，到目前為止，已知其保護期至少為 10 年。 截至 2018 年，34.5% 的 60 歲及以上美國成年人接種了帶狀皰疹疫苗，其中大多數接種了 Zostavax。
現在有了針對水痘和帶狀皰疹的有效疫苗，我相信疫苗接種率高的國家最終可以擺脫水痘帶狀皰疹引起的這兩種疾病——最終使水痘和帶狀皰疹二重奏走上恐龍的道路。
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本文轉載自 The Conversation，一個致力於分享學術專家想法的非營利新聞網站。 The Conversation 有各種精彩的免費電子報。
作者：Patricia L. Foster， 印第安納大學。
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派翠西亞‧L‧福斯特 (Patricia L. Foster) 隸屬於印第安納大學憂思科學家聯盟與憂思科學家。
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