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蝙蝠，唯一能持續(xù)、有動力飛行的哺乳動物，近年來一直是一些最嚴(yán)重的新興病毒性人畜共患病的中心，是傳播狂犬病、尼帕病毒、埃博拉病毒、馬爾堡病毒、SARS、MERS的罪魁禍?zhǔn)?，也被認(rèn)為可能是導(dǎo)致COVID-19的新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）的起源。2月3日發(fā)表的1篇Nature曾揭示，SARS-CoV-2在全基因組水平上與蝙蝠冠狀病毒96%相同[1]。 那么，蝙蝠為何能成為這些病毒的宿主，供它們生存和傳播？蝙蝠自身又是如何做到被這些病毒感染后正常存活的？ 獨(dú)一無二的免疫系統(tǒng) 2月3日，由美、德等國家的研究人員組成的科學(xué)家小組最新發(fā)表的一項(xiàng)研究[2]揭示，蝙蝠對病毒的強(qiáng)烈免疫反應(yīng)可能會驅(qū)動病毒更快地復(fù)制。 一些蝙蝠被證明擁有永遠(yuǎn)準(zhǔn)備著對病毒進(jìn)行防御的免疫系統(tǒng)。在這些蝙蝠中，病毒感染會導(dǎo)致迅速的反應(yīng)，將病毒隔離在細(xì)胞外。雖然這種機(jī)制可能會使蝙蝠免受高病毒載量的感染，但也促使病毒更快地復(fù)制。這使得蝙蝠成為了快速繁殖和高度傳播的病毒的獨(dú)特貯主（reservoir）。雖然蝙蝠能夠耐受這類病毒，但當(dāng)這些蝙蝠病毒進(jìn)入缺乏快速反應(yīng)的免疫系統(tǒng)的動物體內(nèi)時，病毒就會迅速擊垮它們的新宿主，導(dǎo)致高致死率。 加州大學(xué)伯克利分校參與該研究的綜合生物學(xué)教授Mike Boots博士指出，蝙蝠在攜帶病毒方面可能很特別，很多病毒來自蝙蝠并不是隨機(jī)的。而這項(xiàng)研究揭示了蝙蝠免疫系統(tǒng)響應(yīng)病毒感染的獨(dú)特之處。 許多蝙蝠免疫系統(tǒng)的一個關(guān)鍵技巧是一觸即發(fā)地釋放一種叫做干擾素-α的信號分子，它會告知其它細(xì)胞在病毒入侵前“做好戰(zhàn)斗準(zhǔn)備”。 利用來自兩種蝙蝠的細(xì)胞以及對照猴細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，領(lǐng)導(dǎo)該研究的Cara Brook博士和Boots博士發(fā)現(xiàn)，馬爾堡病毒的天然宿主埃及果蝠（Rousettus aegyptiacus）在轉(zhuǎn)錄其干擾素-α基因以使體內(nèi)充滿干擾素前，需要一次直接的病毒攻擊。而亨德拉病毒的貯主澳大利亞黑狐蝠（Pteropus alecto）則是提前準(zhǔn)備好干擾素-α RNA來對抗病毒感染。非洲綠猴(Vero)細(xì)胞系完全不產(chǎn)生干擾素。 當(dāng)受到模仿埃博拉病毒和馬爾堡病毒的攻擊時，綠猴細(xì)胞系很快被病毒擊垮并殺死。一些果蝠細(xì)胞系成功避開病毒感染。而澳大利亞黑狐蝠細(xì)胞系中免疫反應(yīng)更為成功，病毒感染明顯慢于果蝠細(xì)胞系。不過，蝙蝠細(xì)胞系的干擾素反應(yīng)似乎使感染持續(xù)了更長時間。 “在蝙蝠感染病毒后，存活下來的細(xì)胞進(jìn)行復(fù)制，又為病毒提供了新的目標(biāo)，并在蝙蝠的整個生命周期中形成潛伏性感染。”Brook博士解釋道。 Brook博士和Boots博士還創(chuàng)建了一個簡單的蝙蝠免疫系統(tǒng)模型，在電腦上重現(xiàn)了他們的實(shí)驗(yàn)。 Brook博士說：“我們的發(fā)現(xiàn)表明，擁有一個真正強(qiáng)大的干擾素系統(tǒng)將有助于這些病毒在蝙蝠體內(nèi)存活。但當(dāng)病毒擴(kuò)散到人類中時，我們就沒有這種抗病毒機(jī)制了，因此可能會經(jīng)歷很多病理過程。” 唯一會飛的哺乳動物 研究人員還發(fā)現(xiàn)，蝙蝠會飛，可能也與其耐受病毒的能力更強(qiáng)有關(guān)。 蝙蝠飛行時的新陳代謝率是體型相似的嚙齒動物奔跑時新陳代謝率的兩倍。通常，劇烈的身體活動和高代謝率會導(dǎo)致較高的組織損傷，這是由于活性分子(主要是自由基)的積累。為了使飛行成為可能，蝙蝠似乎已經(jīng)發(fā)展出一種生理機(jī)制來有效清除這些有害分子。 這種機(jī)制的另一個好處是，能夠有效清除由任何原因的炎癥產(chǎn)生的有害分子。而對炎癥的快速抑制可能也有另一個好處：抑制與抗病毒免疫反應(yīng)相關(guān)的炎癥。 極高的毒性和致命性 盡管許多蝙蝠病毒通過動物媒介傳染給人類的，如SARS通過果子貍，MERS通過駱駝，埃博拉病毒通過大猩猩和黑猩猩，尼帕病毒通過豬，亨德拉病毒通過馬，馬爾堡病毒通過非洲綠猴，但這些病毒在最終進(jìn)入人體時仍然具有極高的毒性和致命性。 研究人員指出，破壞蝙蝠的棲息地似乎會給它們帶來壓力，使它們在唾液、尿液和糞便中釋放出更多的病毒，從而感染其它動物。 [1] Peng Zhou et al. A pneumonia outbreak associated with a new coronavirus of probable bat origin. Nature（2020）. [2] Cara E Brook et al. Accelerated viral dynamics in bat cell lines, with implications for zoonotic emergence. eLife(2020). 參考資料： 1# Coronavirus and Bats: A Deadly Combination?（來源：GEN） 2# 《自然》首次發(fā)表新冠論文：病毒所確認(rèn)病毒進(jìn)入細(xì)胞路徑（來源：澎湃新聞） |
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