Nat Med：科学证实了！口罩能够减少新冠病毒的传播

1. Seasonal coronavirus (n = 17), seasonal influenza virus (n = 43) and rhinovirus (n = 54) infections were confirmed in individuals with acute respiratory symptoms by RT–PCR in any samples (nasal swab, throat swab, respiratory droplets and aerosols) collected.

我们测试了鼻拭子、咽拭子、呼吸道飞沫样本和气溶胶样本中的病毒脱落情况（以每份样本的病毒拷贝数计算），并将后两者在有无戴口罩的情况下采集的样本进行了比较（图1）。平均而言，鼻拭子中的病毒脱落率高于喉拭子中的冠状病毒（中位数为8.1 log10病毒拷贝（每份样本中位数为3.9）、流感病毒（6.7对4.0）和鼻病毒（6.8对3.3）。从呼吸道飞沫和气溶胶中鉴定出了所有三种病毒的病毒RNA，其中冠状病毒、流感病毒和鼻病毒感染者的呼吸道飞沫和气溶胶中的病毒RNA分别占30%、26%和28%，而在不戴口罩的情况下收集到的气溶胶中，分别占40%、35%和56%（表1b）。特别是在冠状病毒方面，我们从呼吸道飞沫和气溶胶中发现了OC43和HKU1，但只从气溶胶中发现了NL63，而没有从呼吸道飞沫中发现。

1. P values for comparing the frequency of respiratory virus detection between the mask intervention were obtained by two-sided Fisher’s exact test and (two-sided) P values for mask intervention as predictor of log₁₀ virus copies per sample were obtained by an unadjusted univariate Tobit regression model, which allowed for censoring at the lower limit of detection of the RT–PCR assay, with significant differences in bold. Undetectable values were imputed as 0.3 log₁₀ virus copies per sample. IQR, interquartile range.

我们分别在10个不戴口罩的样本中的3个(30%)和10个(40%)的呼吸道飞沫和气雾剂样本中检测到了冠状病毒，但在佩戴口罩的参与者的呼吸道飞沫和气雾剂中没有检测到病毒，而在气雾剂中的差异显著，并显示出呼吸道飞沫的检测率有降低的趋势(表1b)。对于流感病毒，我们在23个呼吸道飞沫和气溶胶样本中分别有6个（26%）和8个（35%）没有戴口罩的样本检测到病毒。戴上口罩后，呼吸道飞沫中的流感病毒检出率明显下降，27人中有1人（4%），但气雾剂中的流感病毒检出率没有明显下降（表1b）。此外，在不戴口罩气雾剂中通过RT-PCR检测到流感病毒的8名参与者中，有5人通过病毒培养检测，4人培养阳性。在6名从带口罩气雾剂中通过RT-PCR检测到流感病毒的参与者中，有4人通过病毒培养检测，2人培养呈阳性。对于鼻病毒，在呼吸道飞沫和气溶胶中，带或不带口罩的病毒检测没有显著差异（表1b）。在比较病毒脱落的结论是相似的（表1b）。此外，我们发现在呼吸道飞沫中OC43（扩展数据图4）和乙型流感病毒（扩展数据图5）和气溶胶中NL63（扩展数据图4）的病毒脱落（补充表2）显著减少。

我们确定了不同样本中的病毒负荷之间的相关性（扩展数据图6-8）和一些证据表明，自流感病毒发病以来的病毒脱落的时间下降，但不是冠状病毒或鼻病毒（扩展数据图9）。在对各种样本类型的呼吸道病毒检测相关因素的单变量分析中，我们没有发现呼吸道飞沫或气溶胶的病毒脱落与症状发生后的天数有显著的关联（补充表3）（补充表4-6）。

一个子集（246人中的72人，占29%）在至少一次呼出的呼吸道收集过程中没有咳嗽，其中147人中有37人（25%）在不戴口罩的情况下，148人中有42人（28%）在戴口罩的情况下，没有咳嗽。在冠状病毒子组中（n = 4），我们没有从任何参与者的呼吸飞沫或气溶胶中检测到任何病毒。在流感病毒子组（n = 9）中，我们在气雾剂中检测到病毒，但没有从一名参与者的呼吸道飞沫中检测到病毒。在鼻病毒（n = 17）的子组中，我们在3名参与者的呼吸道飞沫中检测到病毒，在5名参与者的气溶胶中检测到病毒。

我们的研究结果表明，气溶胶传播是冠状病毒以及流感病毒和鼻病毒的一种潜在传播方式。已发表的研究从呼出的呼吸道病毒13,14如流感12,15和鼻病毒16中检测到了呼吸道病毒，从治疗严重急性呼吸道综合征和中东呼吸道综合征患者的医院采集的空气样本（不进行大小分馏）中检测到了SARS-CoV17和MERS-CoV18。但我们的研究表明，在呼出的口气中检测到人类季节性冠状病毒，包括从呼吸道飞沫中检测到OC43和港大1，从气溶胶中检测到NL63、OC43和港大1。

我们的研究结果表明，手术口罩可以有效地减少呼吸道飞沫中的流感病毒颗粒的排放，但气溶胶中的流感病毒颗粒却不能有效地减少12。之前和目前的研究都使用生物气溶胶收集装置，Gesundheit-II（G-II）12,15,19，捕捉呼出的呼吸颗粒，并将其区分为两个大小的分数，其中呼出的呼吸粗颗粒>5μm（呼吸飞沫）通过与5μm的狭缝惯性特氟隆冲击器的冲击收集和剩余的细颗粒≤5μm（气溶胶）通过在缓冲液中冷凝收集。我们还证明了外科口罩对降低大呼吸道飞沫和气溶胶中的冠状病毒检测和病毒拷贝的功效（表1b）。这对控制COVID-19有重要的意义，表明手术面罩可以被患者使用，以减少病毒的继续传播。

在没有戴口罩的样本中，我们发现，大多数感染流感病毒和冠状病毒的参与者中，大多数人的呼吸道飞沫或气溶胶中都没有检测到病毒，而对于鼻病毒，我们在34名参与者中的19名（56%）的气溶胶中检测到病毒（流感的10名中有4名（40%），冠状病毒的23名中有8名（35%））。对于那些在呼吸道飞沫和气溶胶中发现病毒的人来说，两者的病毒含量往往较低（图1）。考虑到G-II的高收集效率（参考文献19），并考虑到每个呼出的呼吸收集进行了30分钟，这可能意味着，即使主要通过气溶胶传播，如已描述的鼻病毒感冒20的传播，需要长时间的密切接触才能发生传播。我们的研究结果还表明，冠状病毒和流感病毒感染者的传染性可能存在相当大的异质性。

我们的研究的主要限制是，我们的研究的主要限制是呼出的呼气中无法检测到病毒脱落的参与者的大比例。我们本可以增加采样时间超过30分钟，以增加被捕获的病毒脱落量，但代价是在一些参与者的可接受性。另一种方法是邀请参与者在呼出的呼吸收集12期间执行强制咳嗽。然而，它是我们本研究的目的，集中在呼出的呼吸道病毒在现实生活中的情况下恢复呼吸道病毒，我们预计，一些人在急性呼吸道疾病期间不会咳嗽很多或在所有。事实上，我们确定了病毒RNA中的少数参与者在30分钟呼出的呼气式呼吸收集过程中没有咳嗽，这将表明飞沫和气溶胶传播途径是可能的，从没有明显的体征或症状的个体。另一个限制是，我们没有确认在呼出的呼气中检测到的冠状病毒或鼻病毒的传染性。虽然G-II的设计是为了保留气溶胶中病毒的生存能力，而在本研究中，我们能够在气溶胶中识别出传染性流感病毒，但我们没有尝试从相应的气溶胶样本中培养冠状病毒或鼻病毒。

原始出处：

Leung, N.H.L., Chu, D.K.W., Shiu, E.Y.C. et al. Respiratory virus shedding in exhaled breath and efficacy of face masks. Nat Med (2020). http://sci-hub.tw/10.1038/s41591-020-0843-2