蝙蝠究竟有什么特別之處,能在體內(nèi)藏這么多致命病毒?

2020年伊始,國人對傳染病的認(rèn)識又上升到了一個新高度。算上這一次武漢新型冠狀病毒肺炎,在我們的印象里,近幾十年來世界經(jīng)歷了太多兇險的傳染病爆發(fā)事件。
其實遠(yuǎn)不止是中國人記憶中的“非典”,在1994年澳大利亞爆發(fā)過亨德拉病毒,3年后又爆發(fā)了梅南高病毒,1998年馬來西亞爆發(fā)了尼帕病毒以及Tioman(馬來西亞島嶼)病毒。
再到后來我們比較熟悉的SARS、MERS,以及卷土重來的埃博拉病毒和馬爾堡病毒,還有漢坦病毒,拉沙病毒,狂犬病毒等等不一而足。
這些病毒都是由動物宿主傳播給人類,一般醫(yī)學(xué)上稱它們?yōu)樾屡d病毒或新發(fā)病毒。最奇怪的是以上提到的所有(注意是所有)病毒的與蝙蝠有關(guān)。蝙蝠究竟有什么特殊能力引來如此多可怕病毒的青睞?

我們先從國人最熟悉的“非典”事件說起,也算是當(dāng)下最應(yīng)景的回憶。
關(guān)于SARS病毒源頭的追溯,當(dāng)時的主流觀點(diǎn)認(rèn)為病毒來源是“野味市場”上的果子貍。情況危急,在僅得出初步猜測且證據(jù)不足的情況下,有關(guān)部門就對市場上販賣的果子貍進(jìn)行了大規(guī)模的撲殺。
然而,果子貍“真兇”的身份卻一直無法坐實,雖然從它們的體內(nèi)分離出類似SARS病毒的相似病毒,但進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)這種病毒在果子貍身上不發(fā)病,甚至連人工感染都無法成功,更找不到果子貍傳染人的證據(jù)。

曾替蝙蝠背鍋的果子貍
種種跡象表明,果子貍可能并非是病毒的真正源頭。因此在“非典”事件平息多年以后,傳染病學(xué)家們也一直沒有放下這個懸而未決的案子。
2013年,香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授袁國勇指出,SARS病毒的天然宿主并非果子貍,更可能是一種名為“中華菊頭蝠”的蝙蝠。然而,作為新晉的“嫌疑犯”,蝙蝠來源說也面臨當(dāng)年果子貍證據(jù)不足的困境,研究發(fā)現(xiàn)從中華菊頭蝠體內(nèi)分離出的冠狀病毒與感染人類的SARS病毒存在關(guān)鍵性差異,不能利用人與果子貍的受體,也就意味著這種病毒僅限于蝙蝠的內(nèi)部交流。

香港大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授袁國勇
盡管沒有找到能夠“定罪”的證據(jù),但是這個假說給科學(xué)家們提供了正確的偵破方向。為了解決這樁“懸案”,武漢病毒研究所的石正麗和崔杰對全國各地的大量菊頭蝠進(jìn)行取樣。他們對生活在洞中的蝙蝠進(jìn)行了長達(dá)5年的監(jiān)測,收集新鮮的蝙蝠糞便和肛拭子樣本。終于在云南省的一處洞穴內(nèi)找到類似于人類版的冠狀病毒毒株。
他們對來自這些蝙蝠的15株毒株進(jìn)行基因組序列分析,發(fā)現(xiàn)它們共同包含構(gòu)成人類版病毒的所有基因組組分。盡管無單個蝙蝠包含與人類SARS冠狀病毒一模一樣的毒株,但是分析表明這些毒株頻繁重組。這一發(fā)現(xiàn)基本證實了袁國勇教授的蝙蝠起源猜想。

中華菊頭蝠
最近爆發(fā)的武漢新型冠狀病毒因為與SARS病毒具有較高的相似性,因此目前科學(xué)界也懷疑蝙蝠是武漢冠狀病毒的天然宿主,不過好需要進(jìn)一步的研究確定。

實際上蝙蝠在病毒的生物鏈里地位非凡,被尊稱為“大自然的活體病毒庫”,SARS僅僅是眾多居住在蝙蝠體內(nèi)的一種而已。
1994 年,澳大利亞亨德拉鎮(zhèn)的一個賽馬場暴發(fā)了一場疫情,殺死了14匹賽馬和1個人。導(dǎo)致此次疫情的病毒被稱為亨德拉病毒,被懷疑來自蝙蝠。在調(diào)查的過程中,研究者發(fā)現(xiàn)中央狐蝠、灰頭狐蝠、小紅狐蝠、眼鏡狐蝠等4種狐蝠體內(nèi)存在亨德拉病毒的抗體。此后,又在一只懷孕的灰頭狐蝠生殖道內(nèi)分離到亨德拉病毒。
雖然沒有發(fā)現(xiàn)這種病毒從狐蝠直接傳播給馬,但在實驗室的感染研究表明,可能是馬取食的牧草被攜帶病毒的狐蝠胎兒組織或胎水污染導(dǎo)致病毒傳播。另一種可能的途徑是馬采食狐蝠吃剩的果實而被感染,病毒在馬群中通過尿液和鼻腔分泌物傳播,人則是通過接觸病馬感染。

亨德拉病毒相關(guān)信息
亨德拉病毒的“近親”尼帕病毒是世界上最危險的病毒之一,被列為生物安全4級病原。尼帕病毒最初在1998年到1999年間暴發(fā)于馬來西亞和新加坡,感染豬群和豬農(nóng),276人被感染,其中105人死亡。
由于尼帕病毒與亨德拉的親緣關(guān)系,蝙蝠成為第一個懷疑目標(biāo)。馬來西亞蝙蝠種類很多,有13種食果蝙蝠和60多種食蟲蝙蝠,研究證實,有4種食果蝙蝠和1種食蟲蝙蝠體內(nèi)有尼帕病毒的抗體。2004年孟加拉國中部也暴發(fā)了尼帕疫情,感染者病死率高達(dá)75%,“兇手”也是蝙蝠。

狐蝠
除此之外,包括埃博拉病毒、馬爾堡病毒這些令人聞風(fēng)喪膽的殺手級病毒的自然宿主也都是蝙蝠。
這兩種病毒同屬于絲狀病毒科,都能引起非常烈性的人類疾病。自1976年埃博拉病毒首次爆發(fā)以來,它的致死率高達(dá)驚人的83%,當(dāng)然這當(dāng)中也有對其認(rèn)識不足和醫(yī)療水平不足的因素,但不可否認(rèn)的是埃博拉的確是最致命的一種傳染病,同屬的馬爾堡病毒也同樣非常烈性。
1995年,扎伊爾地區(qū)暴發(fā)埃博拉感染疫情,造成315人感染,254人死亡。研究人員隨即對采于該地區(qū)的3066份脊椎動物樣本進(jìn)行了病毒檢測和病毒分離,所有結(jié)果均是陰性。

埃博拉病毒偽彩色電鏡照片,很容易知道它為什么屬于絲狀病毒屬
研究人員用病毒感染了24種植物和19種脊椎動物和無脊椎動物,發(fā)現(xiàn)只有蝙蝠支持埃博拉病毒的復(fù)制,但沒有表現(xiàn)出明顯癥狀,因此研究推測蝙蝠可能是埃博拉病毒的自然宿主。
國際病毒分類委員會列出有25個科的病毒能夠感染脊椎動物,其中有10個科的病毒與蝙蝠有關(guān)。這10個科的病毒種又有9個科是屬于RNA病毒科。為什么是蝙蝠?為什么是RNA病毒?

最淺顯的道理很容易得出,蝙蝠數(shù)量巨大種類繁多,在全世界約有1107種,據(jù)估計全部哺乳類當(dāng)中有近五分之一,是僅次于嚙齒目的第二大類群。
而且蝙蝠還是除人類之外分布范圍最廣的哺乳類動物類群,除了南北極全世界都能找到蝙蝠的蹤跡,甚至包括沙漠。這就意味著蝙蝠與更廣泛分布的人類接觸的概率相當(dāng)大。另外,蝙蝠群居的習(xí)性給病毒的傳播提供了完美的環(huán)境,超高密度的親密群居讓病毒能夠快速地傳播。
飛行則是另外一個重要的因素,在游戲《瘟疫公司》當(dāng)中,鳥類傳播是傳染病的重要傳播手段,而蝙蝠同樣也會像候鳥一樣隨季節(jié)變化而遷徙,極大地增加了病毒傳播的范圍。

但飛行的秘密還不僅僅在于活動范圍這一點(diǎn)。為了適應(yīng)飛行的生存方式,蝙蝠的代謝率比起同體型的哺乳動物甚至要更高,這也意味著更容易產(chǎn)生遺傳物質(zhì)的損傷,因此在漫長的進(jìn)化征途中,蝙蝠發(fā)展出了超強(qiáng)的DNA損傷修復(fù)能力。
他們幾乎不會患癌癥,并且壽命比同體型的哺乳動物長很多,壽命最長的小棕蝠能存活超過35年,絕大多數(shù)的品種壽命也都在10年以上,相比之下,同等體型的嚙齒類大約只有2年的壽命。

超強(qiáng)的DNA修復(fù)能力讓蝙蝠的免疫系統(tǒng)變得十分神奇,修復(fù)基因在完成本職工作之外還能顯著抑制病毒的復(fù)制。
另外蝙蝠細(xì)胞耐熱性很高,在40℃的體溫下仍然能保持相當(dāng)穩(wěn)定的狀態(tài),這也一定程度地抑制了病毒的復(fù)制,當(dāng)然百萬年的共同生活讓一些病毒已經(jīng)適應(yīng)了高體溫,這意味著在感染人類后,我們身體常規(guī)的發(fā)熱機(jī)制可能無法對病毒的復(fù)制造成有效的干擾。

更重要的一點(diǎn)是,在蝙蝠體內(nèi)長治久安的這些RNA病毒擁有非常高的遺傳多樣性,RNA基因組大小很大,并且具有很高的重組率,有很大機(jī)率突然獲得感染蝙蝠外其他哺乳動物的能力。因此來自蝙蝠的這些新興病毒來勢洶涌,防不勝防,往往都會造成重大突發(fā)公共衛(wèi)生安全事件。
數(shù)百萬年來這些病毒也將蝙蝠當(dāng)作一個溫馨的港灣,在它們的體內(nèi)成長進(jìn)化,直到有朝一日某個能走出家門的子孫誕生。目前我們能做的就是繼續(xù)研究蝙蝠組學(xué),以及加強(qiáng)民眾對突發(fā)公共衛(wèi)生安全事件的應(yīng)對防范意識,雖然我們可能無法阻止下一種未知病毒的到來,但我們一定希望下一次的損失更小。
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