
較小的馬蹄蝙蝠(Rhinolophus Hipposideros)。圖片來源:全股-Photos/Shutterstock.com
蝙蝠活著生活在許多方面 - 它們回應了獵物,午睡,可以充當病毒儲層,而沒有明顯的疾病本身跡象。難怪他們多年來因其在狂犬病,亨德拉(Hendra)和尼帕·亨帕病毒(Nipah Henipaviruses),埃博拉病毒和馬爾堡絲病毒以及薩爾斯冠狀病毒中的作用而引起了人們的關注。但是,也許這個故事比我們歸功於這些敏捷的傳單還多。
為了深入研究蝙蝠如何繼續作為病毒孵化器蓬勃發展的奧秘,加利福尼亞大學伯克利分校的研究人員結合了體外實驗和宿主建模。他們發現了關鍵的新信息。
蝙蝠的免疫系統已啟動並準備通過將病毒從細胞中捕獲出來來對抗感染。如此高的免疫反應有助於蝙蝠,但也鼓勵迅速傳播。它是高度傳播的,但對它們沒有破壞性。免疫系統遲鈍的動物更有可能被病毒淹沒。另一方面,某些蝙蝠物種可以同時安裝強大的抗病毒和抗炎反應。
“如果另一種哺乳動物試圖對其免疫系統進行這種抗病毒反應,這將導致廣泛的炎症。蝙蝠似乎具有高度上調的抗炎途徑,”卡拉·布魯克(Cara Brook),加州大學伯克利分校的博士後米勒研究員,該研究的第一作者發表在Elife,告訴iflscience。 “他們具有這種堅固性和病毒防禦能力的陰陽和陽,然後通過抗炎途徑平衡。”
他們的機翼的另一個技巧可能涉及一個稱為Interferon-Alpha的信號分子,該分子在病毒感染之前有助於警告細胞,然後才能攻擊它們。為了測試這一點,團隊埃及水果蝙蝠,澳大利亞黑色飛狐和非洲綠猴(作為控制)的免疫系統中挑戰了培養的細胞。
反應的差異很明顯:猴子細胞完全被病毒入侵者淹沒。埃及水果蝙蝠的表現更好,其乾擾素啟動了預警系統。不過,真正的贏家是澳大利亞的黑色飛狐細胞,它減慢了病毒感染並使其持續更長的時間,同時允許細胞生存。
“當您的免疫反應較高時,您會得到這些受保護免受感染的細胞,因此該病毒實際上可以提高其複制率而不會損害其宿主,”說溪。 “但是,當它溢出到像人類之類的東西中時,我們沒有相同的抗病毒機制,我們可能會經歷很多病理學。”
為了使事情變得更糟(對我們來說),壓力大的蝙蝠可能會通過其唾液,尿液和糞便產生更快地散發病毒。在感染人類之前,這可以繼續將其他動物作為中介宿主感染。此類證據表明,環境威脅增加可能會增加人畜共患病的威脅。
該小組提出,蝙蝠在飛行中的代謝率可能是他們“在託管病毒方面很特別的原因”的原因。蝙蝠不是在高體育鍛煉和代謝率中通常看到的,而不是較大的組織損害,而是開發了生理機制來對抗這一點。當這些機制被病毒感染時,這些機制也可能陷入困境,從而減少了炎症的損害。實際上,蝙蝠的壽命要比許多相同大小的哺乳動物要長得多。
“飛行中的蝙蝠將其基線代謝率提高到15次,這是陸地動物從休息到跑步的兩倍以上。我們認為,為了使進化論成為可能,蝙蝠必鬚髮展這些高效的抗炎途徑,然後對長壽和抗病毒免疫產生了層疊的後果。”
這項工作的目的不是妖魔化蝙蝠,而是要從其創造力中學習並了解感染的軌跡。布魯克說:“我想強調的是,蝙蝠通常是這些病毒人畜共患病的來源的聲譽不佳,儘管威脅是真實的,但我也認為,重要的是要指出,許多這些出現事件都隨著越來越多的頻率而發生,這是由於土地轉化而與野生動植物的更高接觸而導致的。”
“我認為有一個雙贏的解決方案,用於保護蝙蝠保護和公共衛生,其中涉及保持完整的棲息地和努力,既可以保留野生蝙蝠種群,又有助於避免未來的動物病。”