蝙蝠:携带这么多致命病毒,竟是为了在天上飞
2020-01-26 13:12:09
来源:环球科学
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蝙蝠们庇护着世界上最致命的病毒们,包括埃博拉病毒、马尔堡病毒、尼帕病毒、SARS病毒等。为什么它们在四处传播这些病毒的同时,自身却不会染病呢?现在,我们或许窥探到了它们能耐受这些病毒的秘密——因为飞行实在太辛苦了。

  

中科院武汉病毒研究所的周鹏与其团队对蝙蝠和其他无法飞行的哺乳动物免疫系统进行了研究。他们着重研究了胞质DNA。胞质DNA游离于细胞质中,它的一种形成方式是病毒感染后,让细胞复制自己的遗传物质;此外,高强度的体力运动也会带来同样的效果,运动产生的自由基在细胞内堆积、破坏DNA,产生游离的DNA片段。

  

大部分哺乳动物很少需要进行超高强度的运动,所以它们自身的DNA片段鲜有游离的可能。因此,当它们的免疫系统侦察到胞质DNA时,便会直接将其当作病毒入侵的信号,进行攻击。诱发这一反应的是STING蛋白,它们会利用干扰素攻击病毒感染区域。

  

然而,由于飞行对体能的巨大需求,蝙蝠体内常常会产生胞质DNA,这些游离片段让早期蝙蝠的免疫系统误认为是病毒感染信号,继而攻击自身组织。为了避免这种困扰,在演化过程中,蝙蝠对抗病毒的免疫反应减弱,让病毒得以与蝙蝠共存。

  

变异的免疫系统

  

研究团队分别模拟了小鼠和中华菊头蝠体内白细胞的感染。2003年的SARS事件在全球范围内造成约8000人感染、近600人死亡,而携带SARS病毒的元凶就是中华菊头蝠。研究显示,小鼠白细胞产生的干扰素浓度至少是中华菊头蝠的10倍。

中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)

中华菊头蝠(Rhinolophus sinicus)

  

他们对比了30种蝙蝠和10种无法飞行的哺乳动物(包括人类)体内的STING基因,发现所有蝙蝠的STING蛋白都在一个特定位置缺少了一个丝氨酸,而其他哺乳动物的STING都保留了丝氨酸。这个位置的丝氨酸决定了细胞对伪病毒入侵的反应,缺失这个丝氨酸的蝙蝠得以与其他哺乳动物无法忍受的病毒共存。

  

“野生蝙蝠可能会携带很多病毒,但它们都维持在一个较低的水平上。相比于控制,这种现象更像是共生,”周鹏介绍说,“较弱的抗病毒反应并不总是坏事。”

  

在澳大利亚科廷大学的John Mackenzie看来,研究蝙蝠的病毒有着更为深远的意义:“由于这些病毒可能会在未来导致新的全球流行病,所以研究蝙蝠如何在它们的侵扰下保持健康具有重要意义。”



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