本文選自環(huán)球科學(xué)

烏干達(dá)蟒蛇洞（Python Cave）中的埃及果蝠。

圖片來源：Jonathan Towner/波士頓大學(xué)

最近，科學(xué)家們對烏干達(dá)（Uganda）某個洞穴內(nèi)的一種埃及果蝠進(jìn)行了基因測序，為蝙蝠攜帶并傳播致命病毒而本身卻不生病的原因提供了線索。

研究者們當(dāng)時在研究2008年一起來自美國科羅拉多州44歲婦女的病例：她在烏干達(dá)進(jìn)行了為期兩周的游獵后回家，患上了嚴(yán)重的頭痛、寒顫、惡心、嘔吐和腹瀉。接著出現(xiàn)了皮疹、腹痛、乏力和意識混亂。

醫(yī)生最終診斷她患的是馬爾堡?。∕arburg disease），一種由和埃博拉病毒屬于同一家族、對人類最致命病原體之一的病毒引起的疾病。游客們可能在參觀蟒蛇洞時，觸摸到覆有蝙蝠糞的巖石而感染這種病毒。這位44歲婦女幸存了下來，但是游覽了同一個洞穴并感染了馬爾堡病毒的荷蘭游客去世了。

這種埃及果蝠學(xué)名為北非果蝠（Rousettus aegyptiacus），其基因組中包含了多于預(yù)期的和哺乳動物免疫系統(tǒng)相關(guān)的基因家族（gene family）。研究者們發(fā)現(xiàn)了大量與干擾素和自然殺傷相關(guān)的基因家族，這與其它和它們類似的哺乳動物有很大的不同。

正如在《細(xì)胞》（Cell）中所報導(dǎo)的，這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)可能最終會引導(dǎo)人們更深入地了解病毒傳播，以及制定出對感染病人更好的治療方案。

“我們從蝙蝠身上學(xué)到的知識有助于我們研制藥物。”波士頓大學(xué)（Boston University）的微生物學(xué)教授托馬斯·開普勒（Thomas Kepler）說道。他同時也是這項(xiàng)研究的共同資深作者，和他一起工作的是來自美國陸軍傳染病研究所（US Army Medical Research Institute of Infectious Diseases，簡稱USAMRIID）的古斯塔沃·帕拉西奧斯（Gustavo Palacios）。

“更為重要的是，這或許能幫助我們理解動物傳染病的傳播機(jī)制——動物們?nèi)绾文軌蛟诓《炯乃抻隗w內(nèi)的情況下卻不患病，并將病毒傳播給人類？該過程到底是怎么運(yùn)作的？動物身為病毒的長期宿主，能夠獲得什么好處？是為了與病毒協(xié)同進(jìn)化，從而使得病毒傳播到其他的溢出宿主（spillover host）時，能夠表現(xiàn)出更強(qiáng)的致命性嗎？”

致命的貨物

開普勒說，病毒學(xué)家長期以來一直對蝙蝠很感興趣，因?yàn)樗鼈償y帶狂犬病毒。盡管蝙蝠有時候會因?yàn)榭袢《径?，但很少因此死亡?/p>

“因此總有人認(rèn)為，或許蝙蝠至少和狂犬病毒之間有某種作用?！?/p>

20世紀(jì)90年代，在馬來西亞爆發(fā)的尼帕病毒（Nipah virus）殺死了成百上千頭豬，科學(xué)家將這場病毒爆發(fā)追溯到了蝙蝠身上?！皬哪菚r起，研究者們對蝙蝠與病毒的聯(lián)系就開始產(chǎn)生了興趣?！遍_普勒說道?，F(xiàn)在認(rèn)為，蝙蝠攜帶著幾種致命的病原體，包括馬爾堡病毒和SARS樣冠狀病毒（SARS-like coronavirus），并通過咬、唾液、糞便或尿液傳播病毒。

但科學(xué)家們?nèi)詻]有確切地知道，蝙蝠如何能夠攜帶如此致命的病毒自己卻不患病。因此，疾病控制與預(yù)防中心（Centers for Disease Control and Prevention）的病毒特別病原體分支（Viral Special Pathogens Branch）的科學(xué)家喬納森·湯納（Jonathan Towner）決定調(diào)查烏干達(dá)地區(qū)與馬爾堡病毒死亡有關(guān)的埃及果蝠群。他到烏干達(dá)捕捉未受感染的蝙蝠，并把他們帶回了疾病預(yù)防控制中心。

在那里，科學(xué)家們從單個的蝙蝠體內(nèi)提取了DNA，并將它送到美國陸軍傳染病研究所進(jìn)行初步的基因測序。那里的科學(xué)家們將他們的數(shù)據(jù)送至波士頓大學(xué)開普勒實(shí)驗(yàn)室的醫(yī)學(xué)博士生史蒂芬妮·帕夫洛維奇（Stephanie Pavlovich）手中，她是這篇新論文的主要作者。

基因中的驚喜

帕夫洛維奇和來自美國陸軍傳染病研究所的同事肖恩·洛維特（Sean Lovett），進(jìn)行了為期兩年的艱苦工作收集基因組數(shù)據(jù)。他們比較了埃及果蝠和其他哺乳動物的基因組，包括了其他幾種蝙蝠、人類和荷蘭鼠。他們首先從大體上觀察，然后特別專注于與哺乳動物免疫系統(tǒng)相關(guān)的基因區(qū)域。

帕夫洛維奇說：“考慮到蝙蝠的演化歷史，我們尋找了比我們預(yù)期更大或更小的基因。”他們也尋找了證明“正向選擇”的基因，演化進(jìn)程在種群中推動了新的且有用的遺傳變異。

“這使我們找到了一些這種蝙蝠進(jìn)化得較快的基因，也有許多基因家族比我們想象得要大得多?！?/p>

在“比預(yù)期大得多”的清單中，排在最上面的兩個基因家族是Ⅰ型干擾素基因（type Ⅰ interferon genes）和自然殺傷基因——即“NK”細(xì)胞受體。Ⅰ型干擾素基因通常被稱為抵御病毒的“第一道防線”，并且與像馬爾堡病毒和埃博拉病毒這樣的絲狀病毒的病程密切相關(guān)。

自然殺傷細(xì)胞是人體免疫系統(tǒng)的一個重要部分，它能夠快速識別被病毒感染的細(xì)胞并對其作出反應(yīng)。帕夫洛維奇說，在埃及果蝠中找到它們很令人驚訝。

“?？怂瓜惹坝^察了許多蝙蝠基因組，沒有發(fā)現(xiàn)任何傳統(tǒng)的NK細(xì)胞受體?！迸练蚵寰S奇說，“因此，當(dāng)我們找到這些基因，事實(shí)證明了蝙蝠確實(shí)有NK細(xì)胞受體，埃及果蝠是一種特殊的群體。”

這促使帕夫洛維奇用不同的工具再次觀察了先前測序的蝙蝠基因組，同樣也發(fā)現(xiàn)了自然殺傷細(xì)胞受體。

這些初步的結(jié)果指出了被開普勒稱為來自蝙蝠免疫系統(tǒng)存在“軟保護(hù)”機(jī)制的可能性?！膀痼w內(nèi)的激活和抑制作用比在其他大多數(shù)有機(jī)生命體中復(fù)雜得多。蝙蝠有可能在短期內(nèi)緩解病毒感染，并試圖阻止病毒生長和對身體的全面攻擊。這其中發(fā)生著許多很有趣的事情?！?/p>

研究者們指出，盡管這一發(fā)現(xiàn)很有趣，但只是為了更好地了解蝙蝠對致命病毒具備特殊免疫能力的第一步。

“下一步需要弄明白‘這些額外的基因真的在起作用嗎？’”正在Elke Mühlberger實(shí)驗(yàn)室做細(xì)胞系后續(xù)工作的微生物學(xué)副教授帕夫洛維奇提出了問題，“我想知道擁有這么多額外的基因是否有優(yōu)勢，還是它們只是剛巧存在?！?/p>

尊重蝙蝠

同時，科學(xué)家們倡議尊重蝙蝠，而不是滅絕它們。科學(xué)家指出蝙蝠對生態(tài)很重要，其中食蟲的種類捕食了大量的蚊子。

“也有證據(jù)表明，對于蝙蝠的治理運(yùn)動，實(shí)際上增加了某些蝙蝠種類的病毒攜帶率。”帕夫洛維奇說，“因此，我當(dāng)然不支持這么做?！?/p>

美國國防降險署（Defense Threat Reduction Agency）支持了這項(xiàng)工作。

相關(guān)文章

科研的終極目標(biāo)是滿足人民需求，他在沒有硝煙的抗病毒戰(zhàn)場上奮力前行

阿姨感染超級細(xì)菌，反復(fù)尿路感染有生命危險，最后被一種病毒治好