蝙蝠是唯一能飞的哺乳动物(尽管有些可以滑翔)。它们听觉灵敏,通过回声定位导航,并且一晚就能吃掉相当于自身体重的昆虫。但蝙蝠最令人印象深刻的超能力是它们对病毒感染的惊人耐受性。
蝙蝠携带许多病毒,这些病毒会让其他哺乳动物生病甚至死亡,而它们自身却不受严重影响(狂犬病是个例外)。据芝加哥大学教授 Cara Brook 介绍,这种超能力可能与飞行能力有关。Cara Brook 研究从动物传播给人类的感染的生态和进化动力学,特别是来自野生蝙蝠的感染。
长寿带来更好的病毒防护
Brook 说,飞行在代谢上是昂贵的。一只飞行中的蝙蝠,其基础代谢率会比静息时高出 15 倍。代谢率高的生物通常体型小、寿命极短。这可能是因为代谢率高的生物细胞会积累氧化损伤,导致组织和器官更快退化,从而缩短寿命。
然而,蝙蝠的寿命与其体型相比却异常长寿。Brook 和其他研究蝙蝠的科学家认为,蝙蝠进化出了能减轻高代谢率引起的氧化损伤的分子途径,从而延长了它们的寿命。那么这与病毒有什么关系呢?
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蝙蝠免疫系统
Brook 的理论是,这些分子途径中的许多,除了延长蝙蝠的寿命,还使蝙蝠对病毒的耐受性更强。但这是如何发生的呢?Brook 认为,答案是病毒感染引起的细胞损伤与代谢活动造成的损伤相似,而蝙蝠已经进化出能够抑制这种反应。对病毒的免疫反应是高度炎症性的。
“我们所经历的疾病实际上是免疫病理学,”Brook 解释说。例如,流感引起的感冒就是免疫系统对流感病毒的反应。但蝙蝠对它们携带的病毒不会产生如此强烈的免疫反应。“我们认为这实际上是它们适应飞行的副产品,”Brook 说。
这很酷,而且可能非常有益。如果研究人员能够了解蝙蝠如何在不生病的情况下处理这些感染,他们也许就能学会如何让 e 增强人类对感染的抵抗力。由美国和加拿大研究人员组成的团队,在 Michael Letko 的领导下,开发了一套新工具来帮助研究人员做到这一点。
培养蝙蝠细胞
Letko 是华盛顿州立大学的分子病毒学家。他和他的团队最近培养了两种新的蝙蝠细胞系,这些细胞可以在实验室中无限生长和分裂。这项工作发表在 PLOS Biology 的一篇论文中。这些细胞系将有助于了解蝙蝠如何与能大量杀死人类的病毒共存。当然,这在下一次大流行来临时可能至关重要,但这些细胞的用途不止于此。
“病毒常常会引发各种各样的病理,”Letko 说。“如果我们能理解如何控制这些病理,我们就能将其应用于许多其他场景,而不仅仅是传染病。”
一些私人实验室已经在培养这些细胞系,但它们不对外部研究人员开放。然而,由美国政府资助的工作必须免费共享。Letko 的研究由美国国立卫生研究院 (NIH) 资助,是美国和加拿大科学家合作的成果。
Letko 和他的同事们已经安排将这些细胞系提供给任何需要它们进行研究的科研人员。
他说:“我们有很多专家,如果他们有机会研究这些动物,或许就能对它们身上发生的情况发表看法,但他们却不能。所以我们希望通过提供这个资源,能让背景广泛的人们真正地投入进来。”
人类没有进化出飞行的能力。但我们确实进化出了研究飞行动物的能力。而事实证明,这是一种更有用的技能。
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PLOS Biology. 扩展蝙蝠工具箱:Carollia perspicillata 蝙蝠细胞系和试剂能够表征病毒易感性和先天免疫反应















