蝙蝠病毒为何如此致命?2019-nCoV、SARS、MERS、Ebola绝非偶然!

近年来,世界上爆发了几次比较严重的病毒性感染疾病,包括SARS病毒、MERS病毒、Ebola(埃博拉)病毒、Marburg(马尔堡)病毒以及新出现的2019-nCoV病毒。

然而,大量证据已经表明,这些病毒的起源都与蝙蝠密切相关,科学家表示,这绝非巧合!

一篇刊登在eLife上的论文

2020年2月3日,国际著名学术期刊 eLife 在线刊登了一篇与蝙蝠病毒有关的论文,在文中,研究人员通过对蝙蝠细胞进行培养后发现,它们能够产生强烈的对病毒的免疫反应,从而使得病毒具有更强的毒性,也就是说,蝙蝠体内强大的免疫系统将这些病毒推向更高的毒性,使得它们对于人类而言更加致命!

这篇论文的题目是:Accelerated viral dynamics in bat cell lines, with implications for zoonotic emergence,中文译名为《蝙蝠细胞系中加速的病毒动力学,对人畜共患病的出现有所启示》,主要作者来自美国加州大学伯克利分校(UC Berkeley)

剧烈的免疫反应可以加速病毒的复制速度

该研究发现,当病毒进入蝙蝠体内时,蝙蝠会产生猛烈的免疫反应,然而,这些剧烈的免疫反应竟然可以诱导病毒更快地自我复制。

因此,当蝙蝠身上的病毒进入普通免疫系统的哺乳动物(比如人类)时,这些病毒就会造成致命的伤害!

目前,一些蝙蝠已被证明拥有永久免疫的免疫系统,这包括那些被认为是人类最初感染源的蝙蝠。这些蝙蝠可以增强自身对病毒的抵御能力,它们的体内细胞会对病毒感染产生迅速的反应,最终促使病毒脱离出细胞之外。

虽然这可以保护蝙蝠细胞免于高数量的病毒感染,但也促使了这些病毒在宿主内更快地繁殖。如下图所示,随着病毒的持续感染,病毒的复制速率越来越快!

这些特性使得蝙蝠自身成为了快速繁殖的病毒的储存库,尽管这些蝙蝠可以耐受这些病毒,但是当这些病毒进入缺乏快速免疫反应系统的动物(比如人类)时,它们会很快彻底占领新宿主,从而导致高死亡率!

除了抗病毒,还能抗炎症!

除了可以抵御病毒之外,蝙蝠免疫系统的另一个关键是触发被称为“干扰素-α”的信号分子,从而减轻与抗病毒免疫反应有关的炎症。

对此,该研究的第一作者、加州大学伯克利分校的研究员Cara Brook说道:“有些蝙蝠能够产生强大的抗病毒反应,甚至还能与抗炎反应相均衡。相反,如果人类尝试这样的抗病毒方式,其免疫系统将会出现许多炎症。”

研究人员指出,人类对蝙蝠栖息地的破坏似乎会给蝙蝠们造成压力,并促使它们的唾液、尿液和粪便中释放出更多的病毒,从而可能感染其他动物。作者提示道:“对蝙蝠的生存环境造成威胁,也会可能增加人畜共患病的可能。”

文章的第二作者、加州大学伯克利分校的生物学教授Mike Boots认为:“最重要的是,在宿主病毒方面,蝙蝠扮演着十分特殊的角色。这些致命性病毒很多都是来自蝙蝠,这并不是偶然!实际上,蝙蝠与人类之间的联系不是那么紧密,因此我们不希望它们携带许多人类病毒。”

剧烈飞行会延长蝙蝠寿命,甚至增强对病毒耐受

在所有哺乳动物中,蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物,蝙蝠在剧烈飞行中的新陈代谢速率是体型相似的啮齿动物在奔跑中的两倍。

通常情况下,当进行剧烈的体育活动时,由自由基的反应性分子的积累所带来的高代谢率会导致组织损伤,但是为了飞行,蝙蝠似乎已经演变出一种独特的生理机制来有效清除这些破坏性分子。

因为较高的新陈代谢会带来更具破坏性的自由基,因此,在正常的认知中,与心率较慢和新陈代谢速率较慢的大型动物相比,具有较快心率和新陈代谢速率的小型动物的寿命通常较短。

研究人员认为,这种独特的生理机制或许可以解释蝙蝠的长寿现象,比同等体型的其他哺乳动物相比,蝙蝠的寿命明显较长,某些蝙蝠甚至可以活40年之久,而那些同等体型的啮齿动物只可以活到2年!

多数病毒具有中间宿主

研究人员指出,许多蝙蝠身上的病毒是通过动物媒介传播给人类的,例如,SARS是通过灵猫传播,MERS是通过骆驼传播,大名鼎鼎的Ebola(埃博拉病毒)则是通过大猩猩和黑猩猩进行传播,而Marburg(马尔堡病毒)的中间宿主为非洲绿猴,近期,中国华南农业大学也宣称,2019-nCov病毒可能是通过穿山甲进行传播。
尽管经过了中间宿主,这些病毒在最终进入人体后,仍然具有极强的毒性和致命性!
最后,来听一听来自蝙蝠的自述:我已经努力进化成没人喜欢的模样,然而还是有人想吃我……
参考链接:
https://elifesciences.org/articles/48401
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/02/200210144854.htm
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