免疫系統與眾不同:蝙蝠經常接觸傳染病,確很少染病

2021-01-15 中國生物技術信息網

蝙蝠與其他哺乳動物的免疫系統在工作方式上有著根本的不同。這個結論是由普朗克鳥類學研究所的科學家們在研究犬吻蝠時得出的。

雖然蝙蝠是許多傳染病毒的攜帶者和宿主,但是目前對它們免疫系統的研究少之又有。馬克斯普朗克鳥類學研究所,康士坦茨大學和位於巴拿馬的史密森熱帶研究所的研究人員正試圖填補這項研究上的空白。他們的研究顯示蝙蝠與其它哺乳動物的免疫系統在工作方式上有著根本性的不同。這種動物的免疫系統能夠提供如何避免某些傳染病的線索。

已知的1300種蝙蝠中,有許多種蝙蝠的血液中存在抗體,以防止各種疾病的發生,但它們體內很少有病原體存在。這種動物似乎能夠擊退病原體而不生病。是什麼使他們的免疫系統如此特殊?

科學家們研究了巴拿馬帕氏犬吻蝠的免疫反應。這種動物遵循特定的日常活動:白天他們為了節約能量主要呆在棲息地從而減少能量消耗。在此期間,蝙蝠靜止不動而且它們的體溫下降。只有在日落時分,犬吻蝠才出門捕獵。這時,當它們在飛行過程中肌肉需要工作時,體溫會上升到40攝氏度以上。

然而,高體溫也有副作用:每天體溫升高時,這就可以激活對抗病原體的免疫反應。相反,它們每天減緩新陳代謝速度也會抑制體內現有的病原體繁殖。

為了驗證這個假設,研究人員給蝙蝠派發了一種脂多糖(LPS),這是一種由脂類和糖組成的無害化合物。由於脂多糖也存在與許多病原體的外膜上,因此,蝙蝠的免疫系統會假定受到細菌的攻擊而轉換到防禦模式。

科學家們證實,即使在給藥之後,蝙蝠每天的體溫波動仍然保持不變。因此雖然這種物質在其它哺乳動物身上有效,但卻不會導致蝙蝠體溫升高。此外,血液中的白細胞數量(免疫系統強弱的標誌)沒有增加。然而,蝙蝠在24小時內卻失去的大量的白細胞,這個現象對研究人員來說,是動物動用了能量儲備來進行免疫防禦。

「這種大量的白細胞損失也發生在其它種類的蝙蝠身上,」該研究的主要作者Teague O'Mara說。「這個跡象表明它們的免疫系統被打開了。」直到現在為止,沒有人確切地了解哪個細胞過程在起作用。「蝙蝠免疫系統與其它哺乳動物的工作方式不同,」馬克斯普朗克鳥類研究所的Dina Dechmann說。「我們要了解是什麼使蝙蝠如此與眾不同。這能夠幫助我們了解對人類構成威脅的疾病。」

因此,可以想見的是,蝙蝠為伊波拉病毒背了黑鍋。在科赫羅伯特研究所和馬克斯普朗克研究所的科學們做的一項調查中,系統分析了伊波拉病毒的起源。根據研究人員的說法,果蝠不是主要或唯一的病毒宿主。蝙蝠身上沒有伊波拉病毒的病原體。

迄今為止,伊波拉病毒抗體的證據鏈,已經在果蝠的血液中被發現。因此,這個動物可能頻繁地接觸了病毒但是卻沒有被傳染。這種類似的情況也可能出現在其他由動物傳染給人類的傳染病上,如狂犬病。在這種情況下,有效的免疫系統可以保護蝙蝠不生病。「如果我們能夠了解動物是如何應對疾病的,我們就可以利用這方面的知識來開發新的疫苗和藥物,」O'Mara說。

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