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蝙蝠為什么那么“毒”?免疫系統讓病毒更致命

2020/2/14編輯:Ma Liang 人氣:783


  【阿儀網 實驗室動態】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——都起源于蝙蝠,這并非巧合。日前,美國加州大學伯克利分校Cara E Brook課題組在eLife上發表的一項新研究發現,蝙蝠對病毒的強烈免疫反應可能會促使病毒更快復制,因此當病毒傳播到免疫系統正常的哺乳動物(比如人類)身上時,就會造成致命的破壞。

  一些蝙蝠——包括那些被認為是人類感染源的蝙蝠,其免疫系統永遠準備著防御病毒,并可以迅速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,但也會促使這些病毒在宿主體內更快繁殖。這使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,但當后者進入缺乏快速反應免疫系統的其他動物體內時,就會迅速擊垮新宿主,導致高致死率。這項研究的通訊作者、加州大學伯克利分校博士后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癥反應。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癥。”

  研究人員指出,破壞蝙蝠的棲息地似乎會給它們帶來壓力,使其在唾液、尿液和糞便中釋放出更多的病毒,從而感染其他動物。

  該校疾病生態學家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系并不密切,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克服毒性的。”

  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,使之達到奔跑中的體形相似嚙齒動物的兩倍。

  研究人員表示,劇烈的體力活動和高代謝率通常會導致較高的組織損傷,這是由于活性分子(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有效清除這些有害分子的生理機制。這或許是蝙蝠長壽的原因。有些蝙蝠可以活40年,而同樣大小的嚙齒動物只能活兩年。這種對炎癥的快速抑制可能還有另一個好處:抑制與抗病毒免疫反應相關的炎癥。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“做好戰斗準備”。

  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冠狀病毒通過果子貍,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傳染給人類。盡管如此,這些病毒在最后進入人體時仍然具有極高的毒性和致命性。

  研究人員正在設計一個更正式的蝙蝠疾病進化模型,以便更好地了解病毒在其他動物和人類中的傳播。“為了能夠預測感染的出現和傳播,了解感染的進化軌跡是非常重要的。”Brook說。

  相關論文信息:http://dx.doi.org/10.7554/eLife.48401

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(來源: 中國科學院科技產業網 )

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