蝙蝠究竟有什么特别之处,能在体内藏这么多致命病毒?
2020 年伊始,國人對傳染病的認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,近幾十年來世界經歷了太多兇險的傳染病爆發事件。
其實遠不止是中國人記憶中的“非典”,在 1994 年澳大利亞爆發過亨德拉病毒,3 年后又爆發了梅南高病毒,1998 年馬來西亞爆發了尼帕病毒以及 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,一般醫學上稱它們為新興病毒或新發病毒。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。蝙蝠究竟有什么特殊能力引來如此多可怕病毒的青睞?
01
我們先從國人最熟悉的“非典”事件說起,也算是當下最應景的回憶。
關于 SARS 病毒源頭的追溯,當時的主流觀點認為病毒來源是“野味市場”上的果子貍。情況危急,在僅得出初步猜測且證據不足的情況下,有關部門就對市場上販賣的果子貍進行了大規模的撲殺。
然而,果子貍“真兇”的身份卻一直無法坐實,雖然從它們的體內分離出類似 SARS 病毒的相似病毒,但進一步的研究發現這種病毒在果子貍身上不發病,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。
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,傳染病學家們也一直沒有放下這個懸而未決的案子。
2013 年,香港大學醫學院教授袁國勇指出,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年果子貍證據不足的困境,研究發現從中華菊頭蝠體內分離出的冠狀病毒與感染人類的 SARS 病毒存在關鍵性差異,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部交流。
香港大學醫學院教授袁國勇
盡管沒有找到能夠“定罪”的證據,但是這個假說給科學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行取樣。他們對生活在洞中的蝙蝠進行了長達 5 年的監測,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 株毒株進行基因組序列分析,發現它們共同包含構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。這一發現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,因此目前科學界也懷疑蝙蝠是武漢冠狀病毒的天然宿主,不過好需要進一步的研究確定。
02
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的一種而已。
1994 年,澳大利亞亨德拉鎮的一個賽馬場暴發了一場疫情,殺死了 14 匹賽馬和 1 個人。導致此次疫情的病毒被稱為亨德拉病毒,被懷疑來自蝙蝠。在調查的過程中,研究者發現中央狐蝠、灰頭狐蝠、小紅狐蝠、眼鏡狐蝠等 4 種狐蝠體內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分離到亨德拉病毒。
雖然沒有發現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 年間暴發于馬來西亞和新加坡,感染豬群和豬農,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系,蝙蝠成為第一個懷疑目標。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 種食蟲蝙蝠體內有尼帕病毒的抗體。2004 年孟加拉國中部也暴發了尼帕疫情,感染者病死率高達 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以來,它的致死率高達驚人的 83%,當然這當中也有對其認識不足和醫療水平不足的因素,但不可否認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,扎伊爾地區暴發埃博拉感染疫情,造成 315 人感染,254 人死亡。研究人員隨即對采于該地區的 3066 份脊椎動物樣本進行了病毒檢測和病毒分離,所有結果均是陰性。
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,發現只有蝙蝠支持埃博拉病毒的復制,但沒有表現出明顯癥狀,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。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?
03
最淺顯的道理很容易得出,蝙蝠數量巨大種類繁多,在全世界約有 1107 種,據估計全部哺乳類當中有近五分之一,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大。另外,蝙蝠群居的習性給病毒的傳播提供了完美的環境,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。為了適應飛行的生存方式,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生遺傳物質的損傷,因此在漫長的進化征途中,蝙蝠發展出了超強的 DNA 損傷修復能力。
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。
超強的 DNA 修復能力讓蝙蝠的免疫系統變得十分神奇,修復基因在完成本職工作之外還能顯著抑制病毒的復制。
另外蝙蝠細胞耐熱性很高,在 40℃的體溫下仍然能保持相當穩定的狀態,這也一定程度地抑制了病毒的復制,當然百萬年的共同生活讓一些病毒已經適應了高體溫,這意味著在感染人類后,我們身體常規的發熱機制可能無法對病毒的復制造成有效的干擾。
更重要的一點是,在蝙蝠體內長治久安的這些 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公共衛生安全事件。
數百萬年來這些病毒也將蝙蝠當作一個溫馨的港灣,在它們的體內成長進化,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研究蝙蝠組學,以及加強民眾對突發公共衛生安全事件的應對防范意識,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。
總結
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