為什么蝙蝠攜帶這么多致命病毒,自身卻安然無恙?

從伊波拉病毒、馬堡病毒、SARS 原型病毒、MERS 原型病毒到最新爆發的新冠狀病毒,都有個共通點:可能起源于蝙蝠。

然而集百毒于一身的蝙蝠,為何自己能安然無恙?科學家表示,這要歸因于蝙蝠強大的免疫系統。然而蝙蝠免疫系統也促使病毒進化,最終蝙蝠沒事,卻苦了免疫系統沒那么強的其他生物。 

一旦宿主死亡,病毒也會隨之死去,因此最可怕的并不是一下子就殺死宿主的病毒,而是為了進化與傳播,與宿主維持危險平衡的病毒,后者存活越久,增強變異的機會越大。

而蝙蝠接近無敵的超強免疫系統,恰恰成了最佳煉毒廠。先前研究已表明,蝙蝠的免疫系統防御能力特別強,很大原因是可抑制炎癥反應。

現在一項實驗研究表明,為了對抗蝙蝠的超強免疫系統,寄宿在蝙蝠身上的病毒進化成擅長于細胞間快速傳播,這種進化帶來的危險后果是,當病毒進入沒有同樣強大免疫系統的其他動物體內時,就很容易對生物造成性命威脅。

近年來,人類世界爆發了數次嚴重病毒感染事件,追蹤源頭后發現每個都可能跟蝙蝠有關,比如 SARS 原型病毒可能來自菊頭蝠、伊波拉病毒可能來自果蝠、馬堡病毒可能來自埃及果蝠等,就連目前在國內肆虐的新型冠狀病毒 Covid-19也可能來自菊頭蝠。

現在加州大學柏克萊分校最新研究,科學家利用埃及果蝠與澳大利亞黑狐蝠的細胞培養物實驗,并以非洲綠猴細胞為對照組,發現蝙蝠細胞被病毒感染后會迅速觸發免疫機制,后者閃電般產生稱為干擾素-α 的信號分子,提醒附近健康細胞全面進入防御狀態,并破壞病毒的復制行為。而非洲綠猴的細胞明顯不具備這種優勢。

實驗中,當細胞培養物暴露于類似伊波拉病毒與馬堡病毒的病毒下時,細胞很快就不知所措,然后被大量復制的病毒給淹沒。只不過,干擾素雖然成功阻止病毒殺死細胞,卻不會迅速殺死病毒,野火燒不盡、春風吹又生,最終病毒反因此受益。

根據團隊計算機仿真,病毒開始學習調節蝙蝠免疫系統的防御機制,反而導致病毒進化得無比強大,當這些超級病毒從蝙蝠身上轉移到其他生物體后,便引發嚴重感染。

為什么蝙蝠有如此強大的免疫系統?

由于蝙蝠是地球唯一具飛行能力的哺乳動物,需進化出相對強大的免疫系統,來處理飛行時高代謝率帶來的急性炎癥,如果將蝙蝠免疫機制轉移到人體,對人體可能是種傷害。

雖然科學家還不能解釋病毒如何突然從蝙蝠轉移到人類,但這項研究至少讓我們知道,蝙蝠是如何“孕育”出無數種致命病毒。新論文發表在《eLife》期刊。

圖文:yam

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