
较小的马蹄蝙蝠(Rhinolophus Hipposideros)。图片来源:全股-Photos/Shutterstock.com
蝙蝠活着生活在许多方面 - 它们回应了猎物,午睡,可以充当病毒储层,而没有明显的疾病本身迹象。难怪他们多年来因其在狂犬病,亨德拉(Hendra)和尼帕·亨帕病毒(Nipah Henipaviruses),埃博拉病毒和马尔堡丝病毒以及萨尔斯冠状病毒中的作用而引起了人们的关注。但是,也许这个故事比我们归功于这些敏捷的传单还多。
为了深入研究蝙蝠如何继续作为病毒孵化器蓬勃发展的奥秘,加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员结合了体外实验和宿主建模。他们发现了关键的新信息。
蝙蝠的免疫系统已启动并准备通过将病毒从细胞中捕获出来来对抗感染。如此高的免疫反应有助于蝙蝠,但也鼓励迅速传播。它是高度传播的,但对它们没有破坏性。免疫系统迟钝的动物更有可能被病毒淹没。另一方面,某些蝙蝠物种可以同时安装强大的抗病毒和抗炎反应。
“如果另一种哺乳动物试图对其免疫系统进行这种抗病毒反应,这将导致广泛的炎症。蝙蝠似乎具有高度上调的抗炎途径,”卡拉·布鲁克(Cara Brook),加州大学伯克利分校的博士后米勒研究员,该研究的第一作者发表在Elife,告诉iflscience。 “他们具有这种坚固性和病毒防御能力的阴阳和阳,然后通过抗炎途径平衡。”
他们的机翼的另一个技巧可能涉及一个称为Interferon-Alpha的信号分子,该分子在病毒感染之前有助于警告细胞,然后才能攻击它们。为了测试这一点,团队埃及水果蝙蝠,澳大利亚黑色飞狐和非洲绿猴(作为控制)的免疫系统中挑战了培养的细胞。
反应的差异很明显:猴子细胞完全被病毒入侵者淹没。埃及水果蝙蝠的表现更好,其干扰素启动了预警系统。不过,真正的赢家是澳大利亚的黑色飞狐细胞,它减慢了病毒感染并使其持续更长的时间,同时允许细胞生存。
“当您的免疫反应较高时,您会得到这些受保护免受感染的细胞,因此该病毒实际上可以提高其复制率而不会损害其宿主,”说溪。 “但是,当它溢出到像人类之类的东西中时,我们没有相同的抗病毒机制,我们可能会经历很多病理学。”
为了使事情变得更糟(对我们来说),压力大的蝙蝠可能会通过其唾液,尿液和粪便产生更快地散发病毒。在感染人类之前,这可以继续将其他动物作为中介宿主感染。此类证据表明,环境威胁增加可能会增加人畜共患病的威胁。
该小组提出,蝙蝠在飞行中的代谢率可能是他们“在托管病毒方面很特别的原因”的原因。蝙蝠不是在高体育锻炼和代谢率中通常看到的,而不是较大的组织损害,而是开发了生理机制来对抗这一点。当这些机制被病毒感染时,这些机制也可能陷入困境,从而减少了炎症的损害。实际上,蝙蝠的寿命要比许多相同大小的哺乳动物要长得多。
“飞行中的蝙蝠将其基线代谢率提高到15次,这是陆地动物从休息到跑步的两倍以上。我们认为,为了使进化论成为可能,蝙蝠必须发展这些高效的抗炎途径,然后对长寿和抗病毒免疫产生了层叠的后果。”
这项工作的目的不是妖魔化蝙蝠,而是要从其创造力中学习并了解感染的轨迹。布鲁克说:“我想强调的是,蝙蝠通常是这些病毒人畜共患病的来源的声誉不佳,尽管威胁是真实的,但我也认为,重要的是要指出,许多这些出现事件都随着越来越多的频率而发生,这是由于土地转化而与野生动植物的更高接触而导致的。”
“我认为有一个双赢的解决方案,用于保护蝙蝠保护和公共卫生,涉及保持完整的栖息地和努力,既可以保留野生蝙蝠种群,又有助于避免未来的人动病。”