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为什么蝙蝠是埃博拉和SARS等致命疾病的滋生地

蝙蝠携带的危险病毒比任何其他哺乳动物都多。它们进化的“窍门”和强大的免疫系统使它们成为完美的宿主。

作者:Cody Cottier
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一只灰长耳蝠。图片来源:Rudmer Zwerver/Shutterstock

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我们不断听到有关蝙蝠传播的病毒,它们具有惊人的毒性和破坏力。最近,一些科学家将冠状病毒疫情的罪魁祸首归咎于这些毛茸茸的、有翼的生物。是什么让它们成为致命疾病的温床?

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蝙蝠是近年来引起人们恐惧的数种人畜共患病毒——即从动物传播给人类的病毒——的来源。埃博拉、SARS、马尔堡、尼帕等病毒都被追溯到地球上唯一能够持续飞行的哺乳动物。一项新研究表明,它们在动物界中的独特地位可能就是这种病毒传播记录的原因。

根据本月早些时候发表在《eLife》杂志上的这项研究,一些让蝙蝠翱翔天空的适应性也赋予了它们高度发达的免疫系统。这种强大的免疫反应可以阻止病毒入侵,促使病毒比在其他宿主中更快地发生变异。这往往会产生比在其他生物中发现的病原体更致命的病毒。因此,当其中一种病毒传播给人类时,后果往往是惊人的。

“病毒可以在蝙蝠宿主中更快地复制,而不会损害蝙蝠,”该研究的主要作者之一 Cara Brook 说。“但当它进入一个缺乏蝙蝠免疫系统的宿主时,它就会变得极其致命。”

近乎完美的健康

以往的研究表明,蝙蝠携带的人畜共患疾病比任何其他分类阶层都多。研究还表明,人类感染这些疾病的死亡率高于感染其他动物病毒的死亡率。

但直到现在,研究对于为什么蝙蝠会成为危险病毒的温床知之甚少。Brook,加州大学伯克利分校 Glaunsinger 实验室的博士后研究员,以及她的同事们得出结论,蝙蝠的免疫系统——以及它所滋生的不屈不挠的病毒——是它们进化出飞行能力的副产品。


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正如 Brook 所说,飞行“在生理上代价极其高昂”。为了与它们陆地上的祖先区分开来,蝙蝠不仅必须进化出翅膀,还必须发展出比微型陆地哺乳动物高得多的新陈代谢率。对于任何其他动物——尤其是如此小的动物——这都会以缩短寿命为代价,因为升高的代谢水平会产生更多的细胞损伤自由基。

“蝙蝠似乎‘挑战’了这一点,”她说,“因为它们达到了非常高的新陈代谢率,它们体型很小,但寿命却很长。”

它们似乎在一系列生理通路中找到了终极的抗衰老血清,这些通路可以减轻身体的压力,修复 DNA 损伤,并抑制炎症,使它们能够活到 40 岁。其他体型相似的哺乳动物可能只能活几年。

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终极防御

蝙蝠将这些进化上的“技巧”与另一种工具结合起来:干扰素-α。这是一种在哺乳动物免疫反应中常见的蛋白质,用于向全身其他细胞发出信号,要求它们加强防御,以应对迫在眉睫的攻击。

“这会导致下游细胞……进入抗病毒状态,”Brook 说,“基本上限制了病毒进入邻近细胞,并阻止了感染的进展。”

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这种由干扰素触发的免疫反应也会产生炎症,导致伴随疾病出现的酸痛感。过多的炎症会严重损害人体,但由于蝙蝠已经适应了最大程度地减轻炎症,它们可以将这种干扰素反应推向极致。

Brook 和她的同事研究的一种蝙蝠是澳大利亚黑狐蝠,它拥有随时待命的干扰素储备来对抗感染。这使得它能够立即做出强大的防御反应,而这种反应会压垮那些没有蝙蝠抗炎通路的动物。

疾病孵化器

它们强大的防御机制意味着蝙蝠细胞有效地将自身与病毒隔离开来。但这并不意味着病毒会消失。相反,它们会潜伏下来,可能在蝙蝠体内存在其一生——并以其他物种未见的と速度复制。因此,一些我们时代最凶猛的疾病就此诞生。

当这些“蝙蝠强化”的毒株溢出到人类群体中时,它们对我们身体造成的伤害往往比来自其他来源的毒株更大。随着研究开始阐明它们的独特效力,Brook 希望找到预测哪些物种可能产生最严重疫情的方法。

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尽管她承认蝙蝠对公共健康的威胁,但 Brook 小心翼翼地不妖魔化这些生物。她指出,随着人类侵占它们的栖息地,蝙蝠传播的疾病爆发似乎越来越普遍,这给蝙蝠带来压力,并导致它们分泌更多的唾液、尿液和粪便,其中含有病毒。她认为,保护工作可以同时造福我们和蝙蝠。

“很容易陷入将蝙蝠视为这些可怕感染的‘孵化器’的论调,”她说。“我相信蝙蝠传播的病毒确实对人类健康构成威胁,但我认为可以通过保护这些野生种群的方式来减轻这些威胁。”

  • Cody Cottier

    Cody Cottier是《发现杂志》的自由撰稿人,经常报道关于动物行为、人类进化、意识、天体物理学和环境的新科学研究。 

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