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冠状病毒爆发引发了一个问题:蝙蝠病毒为何如此致命?
  
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近年来爆发了一些最严重的病毒性疾病,如非典、中东呼吸综合征、埃博拉、马尔堡以及一种可能来自蝙蝠的新冠状病毒,这绝非巧合。

加州大学伯克利分校的一项新研究发现,蝙蝠对病毒的强烈免疫反应可能导致病毒复制更快,因此当它们跳到具有共同免疫系统的哺乳动物身上时,病毒会造成致命的伤害。

一些蝙蝠,包括那些被认为是人类感染的原始来源的蝙蝠,已经被证明有一个可以被永久免疫的免疫系统来增强它们对病毒的防御。这些蝙蝠的病毒感染会导致快速反应,将病毒从细胞中分离出来。虽然这可以保护蝙蝠免受高病毒感染,但它鼓励这些病毒在宿主体内更快繁殖。

这使得蝙蝠成为快速繁殖和高传播的独特病毒库。尽管蝙蝠可以忍受这种病毒,但当这些蝙蝠病毒进入缺乏快速反应免疫系统的动物体内时,这些病毒很快就会淹没它们的新宿主,导致高死亡率。加州大学伯克利分校的博士后研究员米勒是这项研究的主要作者,他说:“一些蝙蝠可以产生这种强大的抗病毒反应,但它们也可以用抗炎反应来平衡它。如果我们尝试同样的抗病毒策略,我们的免疫系统会产生广泛的炎症。但是蝙蝠似乎特别适合避免免疫病理学的威胁。”

研究人员指出,破坏蝙蝠的栖息地似乎给它们带来压力,导致它们在唾液、尿液和粪便中释放更多的病毒,从而感染其他动物。

飞行可以延长寿命,也许还能忍受病毒。

作为唯一会飞的哺乳动物,蝙蝠在奔跑时会将新陈代谢率提高到与体型相似的啮齿动物相同的水平。

通常,剧烈的体力活动和高代谢率会导致更高的组织损伤,这是由于活性分子(主要是自由基)的积累。然而,为了使飞行成为可能,蝙蝠似乎已经发展出一种生理机制来有效地清除这些有害分子。

这样做的另一个好处是,它可以有效地去除炎症产生的任何有害分子,这可能解释了蝙蝠独特的长寿。与心率和新陈代谢较慢的大型动物相比,心率和新陈代谢较快的小型动物通常寿命较短,这可能是因为较快的新陈代谢会产生更具破坏性的自由基。但是蝙蝠的独特之处在于它们比其他同样大小的哺乳动物活得更长:一些蝙蝠可以活40年,而同样大小的啮齿动物可以活2年。

这种对炎症的快速抑制可能还有另一个好处:抑制与抗病毒免疫反应相关的炎症。许多蝙蝠免疫系统的一项关键技能是爆炸性地释放一种称为干扰素的信号分子,这种分子告诉其他细胞在病毒入侵前“做好战斗准备”。

布鲁克很好奇蝙蝠的快速免疫反应如何影响宿主病毒的进化,所以她在两只蝙蝠和一只猴子的细胞上做了实验。埃及果蝠是马尔堡病毒的天然宿主。它需要在干扰素α基因转录前直接攻击病毒,从而使体内充满干扰素。这项技术比澳大利亚黑狐(长翼狐狸)的技术稍慢,后者是亨德拉病毒的储存库,可以利用转录的干扰素-α核糖核酸来对抗病毒感染,并准备转化为蛋白质。非洲绿猴(Vero)细胞系根本不产生干扰素。

当被模拟的埃博拉病毒和马尔堡病毒攻击时,这些细胞系的不同反应是惊人的。当绿猴细胞系很快被病毒击败并杀死时,由于干扰素的早期预警,鲁塞特蝙蝠细胞的一个子细胞成功地从病毒感染中分离出来。

在澳大利亚黑狐细胞中,免疫反应更成功,病毒感染率比罗赛特细胞系低得多。此外,这些蝙蝠干扰素反应似乎允许感染持续更长时间。

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