摘要：季节变化会影响病毒的物理结构和人体抵御疾病的天然屏障。冬季空气寒冷干燥，阳光不足，不利于我们抵御呼吸道感染。摄影：MUSTAFA OZTURK, ANADOLU AGENCY VIA GETTY IMAGES

地球是一个奇迹

环境｜中国

季节变化会影响病毒的物理结构和人体抵御疾病的天然屏障。冬季空气寒冷干燥，阳光不足，不利于我们抵御呼吸道感染。摄影：MUSTAFA OZTURK, ANADOLU AGENCY VIA GETTY IMAGES

据北京日报数据，北京多家三级医院相关科室出现就诊高峰，甚至超负荷运转。不仅如此，还有媒体表示，杭州有医院在短短一个周末内，儿科接诊了十多例因呼吸道病毒感染而就诊的患儿。

看目前的趋势，呼吸道病毒感染在南北方均有愈演愈烈的苗头。

北京大学首钢医院儿科主任吴珺表示，她所在医院目前白天的日门急诊量大概在 200 人次。“因呼吸道病毒感染就诊的患儿与前几月相比虽然趋势有所增加，但相比去年同期，大约是 3/4 左右。”

这一波感染中，哪种病原体占据主要流行地位？

根据中国疾控中心近期发布的《11 月健康风险提示》，当前监测显示，引起急性呼吸道感染的病原包括肺炎支原体、鼻病毒、普通冠状病毒、腺病毒、副流感病毒、流感病毒、新冠病毒、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒等。

活跃在冬季

公元前400年，医学之父、希腊医生、哲学家希波克拉底写道：“冬季的到来解决了夏季的疾病，而夏季的到来则消除了冬季的疾病。”

这被认为是关于疾病(即流感)季节性变化最早的记录研究。然而，为什么有些疾病是周期性的呢？直至现代，这个问题一直困扰着科学家。

虽然还没有完全弄明白，但现在研究人员已经知道，随着四季循环，病菌、它们的宿主和栖息环境会以一种复杂的方式一起改变，人们因此或多或少更容易染病。

“如果你问五位流感流行病学家，他们认为与哪些因素有关，那你很有可能得到五个不同的答案，”加州大学洛杉矶分校的博士后研究员Dylan Morris笑着说道。Morris负责研究病毒的生态学和进化。

尽管如此，科学家已经发现，季节变化不仅会影响病毒的物理结构，也会影响人体抵御疾病的天然屏障。尤其是冬季，空气寒冷干燥，阳光不足，不利于我们抵御流感、冠状病毒等呼吸道感染。

清新的冬日空气

耶鲁大学的免疫学家、霍华德·休斯医学研究所的研究员岩崎明子(Akiko Iwasaki)说，呼吸更冷更干燥的空气，会改变免疫系统的运作方式。

在2015年的论文中，岩崎明子和同事指出，当温度较低时，小鼠呼吸道里的细胞产生的干扰素分子会变少。干扰素是一种蛋白质，会发出病毒犯罪警报，把免疫细胞召唤过来，有望阻止病毒继续作恶。

“那项研究发表后，我一直告诉我的孩子们，把围巾围到鼻子上——当然现在是戴口罩，因为这样可以让鼻腔保持温暖，”岩崎明子说。

最近，岩崎明子和她的团队发现，低湿度也会抑制人体的第一道防线：粘液。我们的呼吸道里满是粘稠物质，再往下是纤毛；它们形似小手指，宛若动物王国中的桨。两者合作，就像一条传送带一样：粘液负责捕捉黏性物质，纤毛协调摆动，把粘液通过鼻子和嘴送出去。接下来，记得用手帕。

这个过程被称为粘液纤毛清除，而寒冷干燥的空气对它可不友好。低湿度会让我们面部和喉咙里的粘液层变干，干扰纤毛的运动，身体因此更难赶走入侵者。

“吸入干燥、寒冷的空气后，我们就会遇到这样的情况，宿主的免疫反应负担加重，无法有效对抗病毒感染，”岩崎明子说。

岩崎明子建议买一台加湿器，让屋内的湿度保持在40%至60%。“这样不仅能帮助免疫系统对抗病原体，而且在潮湿的空气中，含有病毒的颗粒会积聚水分，”她说：“它们没有办法进行空气传播，而是落到地面上。”

令人愉悦的阳光

由于天气寒冷，越来越多的人整天待在室内，加重了冬季的另一个不利因素：维生素D减少。你可能已经从牛奶盒熟悉了维生素D。但除了强化骨骼外，维生素D在调节免疫反应方面也起到了重要作用，至少200个涉及基本防御的化学通道都受到维生素D的影响，斯坦福大学的生物工程师Annelise Barron说。她研究的是合成版天然分子。

Barron对复制名为“LL-37”的肽(或小蛋白质)特别感兴趣，这是一种人体内天然存在的强效抗病毒、抗细菌和抗真菌分子。在哺乳动物中，只有灵长类动物能依靠身体吸收阳光制造维生素D，从而产生这种抗菌肽。

我们的皮肤会利用阳光中的紫外线B打破胆固醇化学前体的一个碳环，来制造维生素D。虽然富含脂肪的鱼类或强化牛奶都可以补充一些维生素D，但阳光能提升我们体内的维生素D水平，而这对于远离赤道的人来说，是一个问题。

“在阳光充足的月份里，全世界大约有一 半的人缺乏维生素D，”Barron说：“现在，凛冬将至，平均近80%的人维生素不足。”

适当的维生素D可以降低I型糖尿病和多发性硬化症等炎症性疾病的风险，减少急性呼吸道感染的发病率。Barron表示，虽然还不清楚维生素D对健康的全面影响，但不断有调查显示，生活在北纬35度以北的美国人都缺乏维生素D，包括拉斯维加斯等遥远的南方城市。

一些研究显示，很多新冠患者缺乏维生素D。例如，发表于2020年11月下旬的一项研究发现，缺乏维生素D的新冠患者的死亡率是正常水平患者的4倍。这是否是真正的致病原因，还有待研究：早期研究显示，在治疗新冠肺炎时，摄入维生素D具有积极效果，或没有效果。

Barron说，补充维生素D可以帮助提升身体的自然防御功能。她指出，最近一项研究显示，补充维生素D提升了LL-37在冬季的活性。美国国家过敏症和传染病研究所所长Anthony Fauci说，自己每天都服用维生素D补充剂，以增强免疫系统。

Barron建议每天补充2000国际单位(物质的标准计量)的维生素D。这个数字高于美国国家卫生研究院的400至800国际单位的指导剂量，但与内分泌学会推荐的上限值一样，而且远低于对人体有害的4000国际单位。

每种传染病都有季节性

哥伦比亚大学的传染病生态学家Micaela Martinez负责研究生物节律与季节性疾病，她说，维生素D不是唯一受阳光季节性变化影响的身体机能。

“新陈代谢、激素、免疫系统，我们身体几乎所有方面都随着昼夜交替在变化，”她说。

一些关于时间生物学方面疾病的早期研究，主要关注昼夜循环和褪黑素。2015年，《自然》杂志上的一项研究发现，大约四分之一人类基因表达存在季节变化，不过研究团队并未指出这种基因表达差异是否会影响免疫系统对抗入侵者的能力。

“不是说，冬季感染得多，夏季感染得少。不是这样，每种传染病都有季节性，”Martinez说。她的实验室正在研究季节变化对免疫系统抵御不同病原体能力的影响。她指出，根据历史，麻疹流行发生在春季，脊髓灰质炎则在夏季最严重。

不管是什么季节，Martinez担心，越来越多的人整天待在室内，得不到足够的阳光帮助身体机能持续运转。在10月发表的预印本中，她的团队证实，在纽约市，配备光传感器的研究参与者全年接触自然光较少，感受到的自然光季节变化也很小。

“因为待在室内时间太长，我们已经体会不到大部分季节的光照变化”，Martinez说。

她建议，感受清晨的阳光，帮助身体转换到日间模式，并调节身体的重要机能，为抗击呼吸道病原体做好准备。

撰文：Arvin

版式设计：钱思琦

校对：钱思琦

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来源：国家地理中文网一点号