近年來，一些最嚴重的病毒性疾病——SARS、MERS、埃博拉、馬爾堡病，以及新出現的新冠肺炎——都起源於蝙蝠，這並非巧合。
2020年2月3日，美國加州大學伯克利分校Cara E Brook課題組在《eLife》上發表了一項新研究，題為：“Accelerated viral dynamics in bat cell lines, with implications for zoonotic emergence”。
他們發現，蝙蝠對病毒的強烈免疫反應可能會促使病毒更快地複製，因此當傳播到免疫系統正常的哺乳動物（比如人類）身上時，病毒就會造成致命的破壞。
澳大利亞黑狐蝠是亨德拉病毒宿主，這種病毒可傳播給馬，有時也可傳播給人。圖片來源：杜克大學
一些蝙蝠——包括那些被認為是人類感染源的蝙蝠，它們的免疫系統永遠準備著防禦病毒，並迅速反應將病毒隔離在細胞外。
雖然這可能會保護蝙蝠不受高病毒載量的感染，但它會促使這些病毒在宿主體內更快地繁殖。
這使得蝙蝠成為快速繁殖和高度傳播病毒的獨特宿主。
雖然蝙蝠可以耐受這些病毒，但當病毒進入缺乏快速反應免疫系統的動物體內時，病毒會迅速擊垮它們的新宿主，導致高致死率。
這項研究的通訊作者、加州大學伯克利分校的博士後研究員Cara Brook說：“一些蝙蝠能夠產生這種強大的抗病毒反應，但同時也平衡了抗炎症反應。如果嘗試同樣的抗病毒策略，我們的免疫系統會產生廣泛的炎症。”
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，從而感染其他動物。
加州大學伯克利分校疾病生態學家Mike Boots說：“歸根結底，蝙蝠在‘儲存’病毒方面可能很特別。
很多病毒來自蝙蝠，這不是隨機的。蝙蝠與我們的親緣關係並不密切，所以它們不會攜帶很多人類病毒。
但這項研究證明了蝙蝠的免疫系統是如何驅動毒性克服這一問題的。”
作為唯一會飛的哺乳動物，蝙蝠會在飛行中提高它們的代謝率，使之達到與奔跑中體型相似的齧齒動物的兩倍。
研究人員表示，通常，劇烈的體力活動和高代謝率會導致較高的組織損傷，這是由於活性分子（主要是自由基）的積累。
但為了能夠飛行，蝙蝠似乎已經進化出一種生理機制有效地清除這些有害分子。
這樣做的另一個好處是可以有效地清除炎症產生的有害分子，這或許是蝙蝠長壽的原因。有些蝙蝠可以活40年，而同樣大小的齧齒動物可以活2年。
這種對炎症的快速抑制可能還有另一個好處：抑制抗病毒免疫反應相關的炎症。
許多蝙蝠免疫系統的一個關鍵技巧是一觸即發地釋放一種叫做干擾素的信號分子（干擾素α），它告訴其他細胞在病毒入侵前“做好戰鬥準備”。
Brook和Boots創建了一個簡單的蝙蝠免疫系統模型，在電腦上對他們的實驗進行建模。
研究人員注意到，許多蝙蝠病毒通過動物媒介傳染給人類。SARS冠狀病毒通過亞洲果子狸傳染給人類，MERS病毒通過駱駝，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。
儘管如此，這些病毒在最後進入人體時仍然具有極高的毒性和致命性。
埃及果蝠是馬爾堡病毒的宿主。圖片來源：Victor Corman
研究人員正在設計一個更正式的蝙蝠疾病進化模型，以便更好地瞭解病毒對其他動物和人類的傳播。“為了能夠預測感染的出現和傳播，瞭解感染的進化軌跡是非常重要的。”Brook說。
Cara E Brook, Mike Boots, Kartik Chandran, Andrew P Dobson, Christian Drosten, Andrea L Graham, Bryan T Grenfell, Marcel A Müller, Melinda Ng, Lin-Fa Wang, Anieke van Leeuwen
相關論文信息：
http://dx.doi.org/10.7554/eLife.48401
文 | 唐一塵
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