为什么蝙蝠携带病毒能导致 SARS、MERS、埃博拉,自己却不生病?

时间:2021-4-14 作者:指兽
本文速读
  • 蝙蝠是 SARS、MERS(中东呼吸窘迫综合征)、埃博拉病毒、狂犬病病毒、马尔堡病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒的自然宿主。
  • 科学家研究发现,2003 年 SARS病毒的自然宿主为云南的中华菊头蝠。
  • 2020年1 月 24 日,《柳叶刀》在线发表有关 2019 新型冠状病毒研究的论文结论中指出,2019-nCoV 很可能与中华菊头蝠携带的冠状病毒密切相关。
  • 由于特殊的免疫系统,蝙蝠能够携带多种致命病毒,本身却不生病,并构建庞大族群。
  • 研究蝙蝠,很可能是在生物上破解衰老的一个突破口,对癌症,基因类疾病的 DNA 修复术,以及对抗病毒和炎症都具有积极作用。 

金庸小说《倚天屠龙记》中有一回叫「青翼出没一笑飏」,写的是明教的青翼蝠王韦一笑首次出现,以鬼魅般的轻功震慑五大派的故事;每当重读此回故事,都觉寒毛直竖。

实际上,在很多故事中,蝙蝠都是邪恶的象征。《神探狄狄仁杰》中叛乱者,也是想借助西域吸血红蝙蝠来血洗城池。

蝙蝠是翼手目动物,也是哺乳动物中唯一的空军。他们昼伏夜出,除极地和大洋中的一些岛屿外,分布遍于全世界,在热带和亚热带蝙蝠最多,是动物中仅次于啮齿目动物的第二大类群,数量占了哺乳动物的五分之一。

动物学家考证,往往一个小小洞穴,就可能藏有上万只蝙蝠。广西地区一个洞里,甚至栖息着起码一千万只蝙蝠,比一个中等城市的人口还多。

对研究病毒的学者来说,蝙蝠的地位也十分特殊。因为它们已经在地球上已经生存了 8800 万年,几乎和恐龙同时代。

东南亚因为蝙蝠多,且经济和卫生条件落后,所以印尼等国家,常把蝙蝠作为野味进行捕杀烹制。

随着对外交流的增加,国内有些城市也可以食用蝙蝠。但他们推崇的所谓「蝠寿汤」,几乎是整只蝙蝠带毛烹煮。更有甚者,还连同内脏制作「蝙蝠刺身」。

这些因素无疑都为病毒传播埋下了隐患。

为什么蝙蝠携带病毒能导致 SARS、MERS、埃博拉,自己却不生病?蝙蝠是多种病毒的自然宿主
资源描述:蝙蝠是SARS、MERS(中东呼吸窘迫综合征)、埃博拉病毒、狂犬病病毒、马尔堡病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒的自然宿主。 文件来源:科学黑洞

蝙蝠为什么不发病?

我们熟知的 SARS、MERS(中东呼吸窘迫综合征)、埃博拉病毒、狂犬病病毒、马尔堡病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒,自然宿主都是蝙蝠。

《柳叶刀》于 1 月 24 日发布的研究显示,引起本次新型肺炎疫情的 2019-nCov 很可能与中华菊头蝠携带的冠状病毒密切相关。

为什么蝙蝠携带病毒能导致 SARS、MERS、埃博拉,自己却不生病?中华菊头蝠
资源描述:中华菊头蝠(学名:Rhinolophus sinicus):是哺乳纲、翼手目、菊头蝠科的一种中型蝙蝠。英文名称“Chinese Horseshoe Bat(直译“中华马蹄蝠”),这是因为该物种有结构比较复杂的马蹄形鼻叶而得名。主要分布于中国、印度、缅甸、尼泊尔和越南。 文件来源:百度百科

蝙蝠通过自身雷达进行回声定位时或排泄粪便时,带出的病毒会借助果子狸、骆驼、水果等媒介进行传播。一旦感染人体,就可能出现致命性的大范围传播。

许多人都有疑问:为什么蝙蝠携带这么致命病毒,本身却不生病,还构建了如此庞大的族群?

我们人类随着细胞的分裂,会自然走向衰老。这是因为在细胞分裂过程中不可避免地会出现一些很小的出错。这些细小的错误,累积起来就变成了一些糟糕的细胞变异,最终导致癌细胞出现。

看过科普图书《枪炮病菌钢铁》的读者都会对「不死族」的生存之道不会陌生:想要获得永生,只需把损坏的零件抛弃,换上新零件即可。

假如某种生物体内衰老的细胞能被及时替换,那么事实上,这种生物就相当于拥有了「永生」。

在哺乳动物中,蝙蝠就「几乎」具备永生的能力。

首先,蝙蝠吃着昆虫和果实,几乎没有什么天敌

其次,虽然它们是温血的,但是除了冬眠会降低体温到环境一致以外,它的体温会持续在 40℃,这是由于蝙蝠的线粒体活性较其它哺乳动物高,大量 ATP 被消耗。而自然体温的升高,也间接增加了他们对病毒的抵抗力。

一般来说,这种超高的新陈代谢率,应该更容易得癌症,起码高频率的细胞分裂总有带来 Bug。但是奇迹出现了,蝙蝠们非但不出错,偶尔还玩「DNA 修复」。

蝙蝠的 DNA 损伤修复相关的基因很不同寻常,可以说修复 DNA 损伤的能力很高。由于飞行造成的代谢率升高,更容易产生 DNA 损伤,因此在长期的进化中,蝙蝠已经通过提升 DNA 损伤修复能力来抵抗这种损伤。

此外,蝙蝠面对病毒展现出的强大抵抗力,还得益于它本身较低的炎症水平

炎症可以导致各种疾病,包括老化和癌症等等。其中在细胞质中存在 DNA 时会强烈诱导炎症,而几类炎性小体就是识别细胞质中存在的 DNA 来介导炎症的。

蝙蝠细胞内的热休克蛋白(Heat Shock Proteins, HSPs)本底表达水平非常高。同时,通过产生 IL-1β 介导炎症反应的炎性小体(inflammasome)通路中,蝙蝠缺失了 PYHIN 家族的基因。

而蝙蝠体内的相关基因缺失,就使得蝙蝠本身的炎症水平很低,也更不容易得病。

总结一下
因为进化上蝙蝠选择了飞行,所以它的代谢率会升高,这样氧化应激水平也会升高,为了对抗飞行带来的这些结果,蝙蝠进化上适应了高水平的 DNA 损伤修复,这一点的直接后果是蝙蝠的寿命很长,并且很少发生癌症;此外,蝙蝠具有更强的本底水平的固有免疫应答系统,所以即便携带病毒,也很少发病,甚至根本不发病。

为什么人类不能和病毒共存?

蝙蝠是成千上万只聚集在一起的群居动物,种群内反复感染如狂犬病病毒等病毒,这可能为蝙蝠对病毒感染提供更多的抵抗机制

究其原因,蝙蝠身上病毒持续存在可能与低病毒复制有关。病毒的这种低水平复制不能刺激起宿主危险的高水平的免疫应答反应,因此宿主能够长期感染,而不出现疾病迹象。

但是蝙蝠的这种特征,也导致千万年来,寄生在它们身上的病毒要不断的更新换代、基因突变以获得生存。

能与蝙蝠和睦相处的,都是经蝙蝠自然选择后的病毒,而这些病毒一旦离开自然宿主,传播到果子狸、骆驼等非自然宿主的身上,就会出现「不兼容」的情况,从而可能导致病毒在人群中爆发。

有人问,既然病毒能够与蝙蝠和谐共处,那么为什么不能与人类共存呢?

适应蝙蝠高体温的病毒,人类的发热奈何不了它们

这是因为蝙蝠可以容忍自身免疫系统的超负荷运转,但人类却不能。人体只有在感染后才会通过发热来启动免疫系统,一旦免疫系统为抵抗病毒而高度反应,这给人体带来的害处超过了益处。

事实上,感染病毒患者出现的发烧、体内或体外出血等症状都是免疫系统过度反应带来的后果。人体试图通过发热等机制来清除病毒的手段,但对于来自蝙蝠身上的病毒,完全没有作用。

还记得吗?由于大量 ATP 的消耗,蝙蝠的体温会持续在 40℃。因此,即便我们持续 40℃ 的高烧,把自己烧成瓜娃子,这些病毒也像回到老家一样,舒舒服服,轻车熟路。

不难发现,为了能够「和谐共存」,病毒对其天然宿主肯定是非致命的、甚至是友好的。病毒伤人,可能发生在从天然宿主转移到非天然宿主上的开始的一段时间,因为两者没有被进化筛选而兼容。

以天花病毒为例,假如说一直没出现疫苗进行防治。那随着时间推移,只要人类不死,那对人的天花病毒与人也会共同进化,导致致命性越来越低,直到有一天,我们也成为「蝙蝠」一样,与其和睦相处。

一切只是需要时间,但只有上帝才有那么多时间。

蝙蝠和人都是哺乳动物,生活环境接近

还有一条非常重要:蝙蝠与人类同属哺乳动物,而且生活环境接近。

进化上,二者的亲缘关系不是特别远。某些远古留下的病毒可能在人和蝙蝠的细胞上都有相应的病毒受体,给病毒的跨种跳跃创造条件。

这就是为什么禽流感的病毒不容易对人类进行「降维打击」,而且不容易「人传人」。因为候鸟不是哺乳类,所以鸟类身上的病毒虽然很多,但不像蝙蝠那样容易传给人类。不过这几年的 H7N9 已经是很典型的「鸟类互传却不会发病,鸟类传人则会发病」的危险病毒。

2003 年 SARS 后,科学家通过数年的研究,才为果子狸沉冤昭雪,而将病毒的自然宿主锁定为云南的中华菊头蝠。但作为中间宿主,果子狸确实扮演了直接传播的角色。

本次武汉新冠状病毒肺炎出现后,多个研究都将病毒可能的自然宿主锁定在了蝙蝠身上,但并没有明确中间宿主。

中国疾病预防控制中心武桂珍教授表示:「这些数据与蝙蝠携带的冠状病毒库大体一致,特别是 2019-nCoV。尽管蝙蝠在此次传染病流行过程中很重要,但在蝙蝠与人类之间仍然存在其他动物作为中间宿主的可能。」

此前,还有科学家发表文章称「蛇」为其中间宿主,这与流行病学和进化论存在一定偏差。因为「蛇」是爬行动物,直接作为蝙蝠和人类这两种哺乳动物中间宿主的可能性比较小。

事实上,该研究刚发表在线就引发了争议,国外学者提出质疑表示「蛇不可能是传播新型冠状病毒的宿主」。

实际上,人类与蝙蝠的交集不多。但野生动物不一样,病毒更可能先从蝙蝠传到野生动物上,而很多人毫无敬畏之心,乱吃野味,以至于酿造悲剧。请记住,人类要有人定胜天的决心,更要有敬畏自然的觉悟。

我们没有办法也没有权利把蝙蝠消灭掉。最好的办法是与之和睦相处,不要惹它们,更不要想着去吃它们

从科学家的角度而言,研究蝙蝠,很可能是在生物上破解衰老的一个突破口。如果人类能从中获益,无论是癌症,还是基因类疾病的 DNA 修复术,还是对抗病毒和炎症,都会获益匪浅。

声明:本文内容由互联网用户自发贡献自行上传,本网站不拥有所有权,未作人工编辑处理,也不承担相关法律责任。如果您发现有涉嫌版权的内容,欢迎发送邮件至:hr@zhishou.net.cn 进行举报,并提供相关证据,工作人员会在5个工作日内联系你,一经查实,本站将立刻删除涉嫌侵权内容。

今日推荐

2020执业兽医各个考区缴费信息

2020执业兽医各个考区缴费信息,网上报名时间为6月29日至7月12日8月3日后登录全国执业兽医资格考试网上信息平台查询预审结果。预审通过不用现场确认!预审不通过开始进入现场确认!现场确认时间为8月3—5日。