为什么蝙蝠感染冠状病毒后不会生病

2020-01-03 17:08
农家参谋 2020年7期
关键词:哺乳动物宿主免疫系统

彭 茜

从中东呼吸综合征(MERS)冠状病毒、严重急性呼吸综合征(SARS)冠状病毒,再到新冠病毒,蝙蝠被认为可能是多种冠状病毒的自然宿主。为何蝙蝠长期携带冠状病毒而不生病呢?

一项新近发表于英国《科学报告》的研究以实验验证了蝙蝠细胞可和病毒长期共存的假说。研究人员让MERS冠状病毒对一种大棕蝠的细胞进行长达126天的持续感染,并通过检测蛋白质、转录体和基因等方式分析被感染细胞。研究发现,尽管MERS冠状病毒进入人体后会杀死人体细胞,但却可在蝙蝠细胞中与宿主长期“和平共处”。

研究介绍,一旦暴露于病毒之下,蝙蝠的“超级”免疫系统就会维持自然的抗病毒反应,该功能在包括人类在内的很多物种中都被“关闭”了。研究显示,与正常细胞相比,长期被感染的大棕蝠细胞中I型干扰素的基础水平非常高,可能抑制了病毒的持续复制。 与此同时,MERS冠状病毒本身也迅速产生了特定基因突变,从而适应蝙蝠细胞。被感染的蝙蝠细胞还具有抵御病毒重复感染的能力。

综合上述原因,大棕蝠可在长达数月时间内持续携带MERS病毒而不患病。但如果蝙蝠遇到一些压力,如感染其他疾病、被迫离开栖息地,其免疫系统与病毒的平衡可能会被打破,导致病毒增殖并可能向其他物种传播。

蝙蝠是上千种病毒的天然宿主,有研究认为每种蝙蝠平均携带17.22种可能使人生病的病毒。研究人员曾分析一个含有2805种哺乳动物病毒的数据库,发现蝙蝠身上可能会威胁到人类的病毒数量最多,是排在第二位的哺乳动物——灵长目动物的两倍,啮齿动物排第三。蝙蝠可直接将病毒传染给人类,也可能会先传染其他动物,再传给人类。

中国科学院武汉病毒研究所等机构研究人员2月曾在英国《自然》杂志发表论文说,他们发现新冠病毒与蝙蝠身上的TG13冠状病毒毒株基因序列一致性高达96%。TG13是迄今已知的与新冠病毒基因最相近的毒株,表明蝙蝠很可能是新冠病毒的自然界宿主。

尽管蝙蝠会携带多种病毒,但科研人员也强调人们不应将其视作“敌人”。西班牙《世界报》网站日前援引美国俄亥俄州立大学科研人员西蒙·里珀格的话说,蝙蝠远非我们的敌人,它们在某些方面也有助于维护人类和生态系统的健康。比如,热带雨林中有的蝙蝠以水果和花蜜为食,从而帮助花卉传粉和播种。而欧洲的食虫蝙蝠则会捕食大量可能引发虫灾的昆虫。

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蝙蝠可以与病毒长期相安无事的原因

众所周知,蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物。在飞行中,蝙蝠的体温可高达40℃。高体温能减少体内病毒的复制和载量,也淘汰一批因此无法共生的病毒,余下一些适应高体温的病毒。通常我们的免疫系统会制造“发烧”来抵御外来病毒,而对于那些适应了高体温的病毒,这招便常常无济于事。

另外,在漫长的进化中,蝙蝠形成了一套无比“佛系”的免疫系统。当正常细胞受到损伤、发生碎裂时,细胞内部的物质如核酸(DNA,RNA)片段等会露在外部,四处漂浮。这些本不该出现在细胞外的碎片,会被免疫系统识别成异物后并消除。它这种“六亲不认”的功能,就是为了保护机体,因为病毒等致病病原体也带有核酸片段。

而蝙蝠作为唯一会飞的哺乳动物,巨大的能量消耗会加剧细胞的损伤和碎裂,产生更多的细胞碎片,导致身体内频繁的免疫攻击,甚至激发强烈的炎症反应。这无疑是不利于生存的。因此蝙蝠舍弃了一些执行免疫反应的基因,将识别异物的敏感度调低,防止免疫系统大惊小怪。在这种经年累月的“妥协”下,蝙蝠的免疫系统对许多病毒的核酸片段也“睁一只眼闭一只眼”,不会引发过度的免疫反应。因此,蝙蝠与病毒的共生能力远超其他哺乳动物。

不过,蝙蝠也会因病毒感染而丧命,例如狂犬病毒。但很多时候他们却可以做到“健康带毒”,归根结底还是取决于免疫系统对病毒的敏感性。

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