近年來最嚴重的一些病毒性疾病——SARS、中東呼吸症候群(MERS)、伊波拉病毒、馬爾堡病毒，以及新出現的2019-nCoV病毒——都起源於蝙蝠，這並非巧合。
加州大學伯克利分校(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地複製，因此當它們跳到免疫系統正常的哺乳動物身上時，比如人類，病毒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——已經被證明是免疫系統的宿主，這些免疫系統永遠準備著對病毒進行防禦。這些蝙蝠體內的病毒感染會導致迅速的反應，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，但它會促使這些病毒在宿主體內更快地繁殖，然後才能進行防禦。
這使得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，但當這些蝙蝠病毒進入缺乏快速反應免疫系統的動物體內時，病毒會迅速擊垮它們的新宿主，導致高致死率。
這項研究的第一作者、加州大學伯克利分校的博士後研究員卡拉·布魯克(Cara Brook)說:「一些蝙蝠能夠產生這種強大的抗病毒反應，但也能與抗炎症反應相平衡。」「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症。但蝙蝠似乎特別適合於避免免疫病理的威脅。」
研究人員指出，破壞蝙蝠的棲息地似乎會給它們帶來壓力，使它們在唾液、尿液和糞便中釋放出更多的病毒，從而感染其他動物。
布魯克在美國國防部高級研究計劃局資助的蝙蝠監測項目中工作，該項目目前正在馬達加斯加、孟加拉國、加納和澳大利亞開展。這項名為Bat One Health的項目探索了蝙蝠棲息地的喪失與蝙蝠病毒蔓延至其他動物和人類之間的聯繫。
疾病生態學家、加州大學伯克利分校整合生物學教授邁克·博茨(Mike Boots)說:「歸根結底，蝙蝠在宿主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係並不密切，所以我們不會看到它們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驅動毒性克服這一問題的。」
布魯克、博茨和他們的同事的這項新研究本月發表在《eLife》雜誌上。
博茨和加州大學伯克利分校的同事韋恩·蓋茨(Wayne Getz)等23位中美合作作者上周在《生態健康》(EcoHealth)雜誌上發表了一篇論文，主張加強關注疾病生態學和新發感染的美中科學家之間的合作。
精力充沛的飛行可以延長壽命，也許還能提高病毒的耐受性
作為唯一會飛的哺乳動物，蝙蝠在飛行中會將新陳代謝率提高到與奔跑中體型相似的嚙齒類動物相同的水平。
通常，劇烈的體力活動和高代謝率會導致較高的組織損傷，這是由於活性分子(主要是自由基)的積累。但為了使飛行成為可能，蝙蝠似乎已經發展出一種生理機制來有效地清除這些有害分子。
這樣做的另一個好處是可以有效地清除任何炎症產生的有害分子，這或許可以解釋蝙蝠獨特的長壽。與心率和新陳代謝較慢的大型動物相比，心率和新陳代謝較快的小型動物通常壽命較短，這可能是因為新陳代謝較快會產生更具破壞性的自由基。但蝙蝠的獨特之處在於，它們的壽命比同體型的其他哺乳動物長得多:有些蝙蝠可以活40年，而同樣體型的齧齒動物可能就活2年。
這種對炎症的快速抑制可能還有另一個好處:抑制抗病毒免疫反應相關的炎症。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幹擾素的信號分子，它告訴其他細胞在病毒入侵前「做好戰鬥準備」。
布魯克很好奇蝙蝠快速的免疫反應是如何影響它們宿主病毒的進化的，所以她在兩隻蝙蝠和一隻猴子（作為對照）的細胞上做了實驗。埃及果蝠(Rousettus aegyptiacus)是馬爾堡病毒的天然宿主，它需要在轉錄幹擾素-阿爾法基因之前進行直接的病毒攻擊，從而使體內充斥著幹擾素。這種方法比澳大利亞黑狐(翼狐)的速度稍慢，後者是亨德拉病毒的儲藏庫，利用轉錄的幹擾素-阿爾法RNA對抗病毒感染，並準備轉化為蛋白質。而非洲綠猴(Vero)細胞系完全不產生幹擾素。
當受到模仿伊波拉病毒和馬爾堡病毒的挑戰時，這些細胞系的不同反應是驚人的。綠猴細胞系很快被病毒擊垮並殺死，但由於幹擾素的早期預警，部分果蝠細胞成功地將自己與病毒隔離開來。
在澳大利亞黑狐細胞中，免疫反應更為成功，病毒感染的速度大大慢於果蝠細胞系。此外，這些蝙蝠幹擾素的反應似乎使感染持續更長時間。
想想細胞單層上的病毒，就像森林裡燃燒的火焰。一些社區——細胞——有應急毛毯，火在不傷害他們的情況下衝過，但在一天結束的時候，森林中仍然有悶燒著的煤——還有一些病毒細胞。」布魯克說。存活下來的細胞群可以繁殖，為病毒提供新的攻擊目標，並在蝙蝠的整個生命周期中形成潛伏性感染。
布魯克和博茨創建了一個簡單的蝙蝠免疫系統模型，在電腦上重現了他們的實驗。
布魯克說:「這表明，擁有一個真正強大的幹擾素系統將有助於這些病毒在宿主體內存活。」「當你有更高的免疫反應時，你就會得到這些免受感染的細胞，所以病毒實際上可以提高其複製速度，而不會對宿主造成損害。但當病毒擴散到人類身上時，我們就沒有這種抗病毒機制了，我們可能會經歷很多病理過程。」
研究人員注意到，許多蝙蝠病毒通過動物媒介傳染給人類。非典通過亞洲麝香貓傳染給人類; MERS通過駱駝傳播；伊波拉病毒通過大猩猩和黑猩猩傳播;尼帕病毒通過豬;亨德拉病毒通過馬以及馬爾堡通過非洲綠猴。儘管如此，這些病毒在最後一次進入人體時仍然具有極高的毒性和致命性。
布魯克和博茨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對其他動物和人類的擴散。
布魯克說:「為了能夠預測感染的出現、傳播和傳染，了解感染的發展軌跡是非常重要的。」
原文來源：https://phys.org/news/2020-02-coronavirus-outbreak-viruses-deadly.html
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