低温冷藏，冠狀病毒的搖牀 | 117三人行_風聞

近日，本來接近新冠清零的北京疫情再度嚴峻，進口三文魚切割案板檢測出新冠病毒的消息將三文魚從令人垂涎的美味變成避之唯恐不及的可能污染源。全國多地商超、餐廳連夜下架三文魚，很多消費者對此惶恐不安。炎熱的夏天，冷藏的三文魚，温度、濕度到底怎樣影響着新冠病毒在體外的存活和傳播？

撰文 | 史雋

2020年3月17日，《新英格蘭醫學雜誌》（The New England Journal of Medicine）發表了一篇來自美國科學家的通訊 (Correspondence)，研究了新冠病毒 (SARS-CoV-2) 在氣溶膠中和在各種環境表面的存活時間，並與SARS冠狀病毒 (SARS-CoV-1) 相比較[1]，還用貝葉斯迴歸模型估算了病毒活性的衰減速度。

該文數據包括這兩個病毒在温度為21℃至23°C，相對濕度為40％的五個環境中的存活時間。五個環境分別為：直徑小於5微米的氣溶膠中、塑料表面、不鏽鋼表面、銅表面和紙板表面。

病毒的滴度直接決定病毒的感染能力，也決定了病毒失去活性的難易程度。濃度越高，越容易導致感染，失活越難。如果用核酸檢測法來定量的話，該文選用的病毒的起始滴度和病人呼吸道中觀察到的相似。

結果用一張圖全部概括了：

圖1：SARS-CoV-1（SARS冠狀病毒）和SARS-CoV-2（新冠病毒）在氣溶膠和各種環境表面上的穩定性 (來源於參考文獻[1])。（點擊看大圖）

總結下來就是：

在氣溶膠中，新冠病毒與SARS病毒的觀察結果相似：在整個實驗過程（3個小時）中都能檢測到有感染力的病毒，感染滴度略有降低 (幅度約為1log10)。新冠病毒在不同環境表面的穩定性排名是：塑料 > 不鏽鋼 > 紙板 > 銅表面。在塑料表面， 有感染力的新冠病毒可以存在72小時。在不鏽鋼表面，可以存在48小時。但是有感染力的病毒滴度降低很明顯。在銅表面，4小時後就檢測不到有感染力的新冠病毒了。在紙板上，24小時以後檢測不到有感染力的新冠病毒。

用一個更直觀的圖來表示如下:

圖2：新冠病毒 (SARS-CoV-2) 在環境表面的存活時間 (修改原圖https://www.medscape.com/viewarticle/926929)。

另一個新的研究，用的病毒起始滴度較高，結果也類似[2]，在室温（22°C）、相對濕度約為65％的環境下：

温濕度對新冠病毒體外存活的影響，暫時還沒有直接的數據，但我們可以瞭解一下其他冠狀病毒的情況。

有一篇研究得很具體[3]。

這個研究原本是要看SARS冠狀病毒在物體表面的存活期，但因為SARS的高傳染性，就用了兩個分屬於不同類別的動物冠狀病毒代替。實驗測量了這兩個病毒在不同的温濕度組合下，在硬質無孔的不鏽鋼表面的存活時間。

這個實驗的病毒的起始量是10^4-10^5 個 (MPN，most probable number) 有感染力的病毒顆粒。在實際生活中，病毒的起始量有高有低。起始量越高，病毒完全失活越難。

備 注

在文獻中經常會看到病毒的滴度 (virus titer)。病毒的滴度指的是一定體積中病毒的數量。根據檢測類型的不同，可以有兩種數值：

一種是一定體積裏的病毒顆粒的總數量 (包括有感染力的和沒有感染力的病毒)。例如，新冠病毒檢測試劑盒用的RT-PCR技術，是檢測病毒裏的核酸含量。這些病毒顆粒並不一定全是有感染力的。有些可能已經“死“了。另一種是一定體積裏的有傳染性的病毒顆粒的數量。要定量有感染力的病毒，通常是把病毒和宿主細胞放一起，然後觀察有多少細胞會發生病變從而計算出的。

實驗所用檢測類型不同，表達病毒滴度的單位也不一樣，例如PFU/毫升、MPN/毫升等。為了方便理解，本文就直接用 (病毒的個數) 來代替這些專業名詞。

研究結論用一句話總結就是：病毒存活時間和濕度温度有關 (見下圖3)。注意室內温度一般20°C，濕度40-50%左右：

在4°C，相對濕度20%的環境下，兩種病毒都能存活高達28天。相對濕度越高，病毒失活越快。在20°C，兩種病毒失活都加快了。在50%相對濕度，而不是80%，失活最快。3-28天后能檢測到有感染力的病毒。在40°C，病毒失活更快了。濕度越高，失活越快。

根據以前的研究，SARS患者的鼻咽抽吸物裏含有每毫升10^5 - 10^8個 病毒 (用基因組模板來定量，因此不能確保都有感染力) [4-6]。假設鼻咽抽吸物裏的大部分病毒顆粒都有感染力，如果這些抽取物落在有空調的室內環境裏 (約20°C，50%的相對濕度) 的不鏽鋼表面，用這篇文章的數據推算，五天後，具有感染力的病毒顆粒還會有1/1000 的起始量。也就是説，在這一環境下，1毫升鼻咽抽吸物中起碼還會有約100到10萬個病毒顆粒仍然具有感染力。

病毒濃度是否要達到一定的量，互相“合作”才會導致感染？單個病毒顆粒會導致感染或疾病嗎？

一個2009年的研究利用昆蟲病毒證明單個病毒顆粒就可能導致感染[7]。新冠病毒能夠感染人的最低劑量還沒有被確認。

圖3：兩種動物冠狀病毒在不同的相對濕度和温度裏的不鏽鋼表面的存活期。每條曲線代表一種病毒 (修改參考文獻 [3] 原圖)。（點擊看大圖）

另一篇直接看的SARS冠狀病毒[8]，結論和上一篇非常相似：

研究人員把SARS冠狀病毒 (有活性的病毒滴度為10^7/毫升，和SARS感染者的鼻咽抽吸物裏的總病毒滴度差不多) 滴在塑料上 (無孔硬表面)。在温度22〜25°C，相對濕度40-50%的環境下，5天以後，塑料上幹了的病毒仍然有10^6/毫升的感染力，只少了一個log10的滴度而已。2周以後，有感染力的病毒還有不少。4周以後仍然可以檢測到有感染力的病毒。

他們也發現，温度和濕度越高，病毒失活越快。

圖4：SARS冠狀病毒在體外不同環境條件下的失活率 (來自參考文獻 [3] 圖1)。

上圖紅色的曲線是SARS冠狀病毒在液體裏的失活曲線，可以看出SARS冠狀病毒在室温下的液態環境中可以存活至少3周。但持續15分鐘加熱到56°C就很容易被殺死[9]。在液體中的冠狀病毒，温度越高，失活越快[10, 11]。

關於冠狀病毒，還有兩點補充：

pH值對冠狀病毒的影響：大多數冠狀病毒在弱酸性（pH=6~6.5）下比鹼性（pH=8）下更穩定 [12-16]。在糞便中，可檢測到新冠病毒存在。根據對SARS病毒的研究，在成年人的正常糞便中，SARS病毒不能存活超過24小時；而在新生兒的糞便中（pH值酸性），存活時間不能超過3小時。然而，它在pH值可能達到9的腹瀉糞便中可以存活很長時間，最多可達4天 [17]。同時，一個新的研究發現，48.5%的COVID-19病人有消化系統症狀，如腹瀉、嘔吐和腹痛等 [18]。因此對可能患有新冠肺炎的病人，其腹瀉糞便一定要及時小心處理。

雖然到底病毒的濃度要達到多少會引起感染還沒有結論，但是這些結果表明，新冠病毒很有可能通過氣溶膠 (在高濃度病毒條件下的小概率事件) 和接觸傳播。

新冠病毒從被污染的環境表面轉移到手上的效率有多高？暫時還沒有看到數據。但是，對甲型流感病毒的研究表明，只要接觸被污染的環境表面5秒鐘，就會有31.6％的病毒載量轉移到手上[19]。

再次提醒大家：手部衞生非常重要！

參考文獻

[1] N. van Doremalen et al., Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1. New England Journal of Medicine, (2020).

[2] A. W. H. Chin et al., Stability of SARS-CoV-2 in different environmental conditions. The Lancet Microbe.

[3] L. M. Casanova, S. Jeon, W. A. Rutala, D. J. Weber, M. D. Sobsey, Effects of air temperature and relative humidity on coronavirus survival on surfaces. Appl Environ Microbiol 76, 2712-2717 (2010).

[4] C.-M. Chu et al., Viral load distribution in SARS outbreak. Emerg Infect Dis 11, 1882-1886 (2005).

[5] I. F. N. Hung et al., Viral loads in clinical specimens and SARS manifestations. Emerg Infect Dis 10, 1550-1557 (2004).

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[18] M. M. Lei Pan, Pengcheng Yang, Yu Sun, Runsheng Wang, Junhong Yan, Pibao Li, Baoguang Hu, Jing Wang, Chao Hu, Yuan Jin, Xun Niu, Rongyu Ping, Yingzhen Du, Tianzhi Li, Guogang Xu, Qinyong Hu, Lei Tu, Clinical characteristics of COVID-19 patients with digestive symptoms in Hubei, China: a descriptive, cross-sectional, multicenter study. The American Journal of Gastroenterology, (2020).

[19] B. Bean et al., Survival of Influenza Viruses on Environmental Surfaces. The Journal of Infectious Diseases 146, 47-51 (1982).

史雋，筆名“隨心所欲的貓”，現居美國波士頓。本科畢業於清華大學生物科學與技術系，在美國獲得博士學位後加入某跨國知名藥企從事藥物研發。十餘年中，帶領團隊與糖尿病、肌肉萎縮症等作鬥爭，近年來着重於抗衰老藥物的研究和開發。個人微信公眾號“怡然隨心”，與您聊醫療保健的那些事。