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加利福尼亞大學伯克利分校的一項新研究發現，蝙蝠對病毒的猛烈免疫反應可以驅使病毒更快地複製，因此，當蝙蝠的病毒傳入具有一般免疫系統的哺乳動物（如人類）時，這些病毒會造成致命的破壞。

一些蝙蝠-包括那些被認為是人類最初感染源的蝙蝠-已被證明具有永久免疫的免疫系統，可以增強對病毒的防禦能力。這些蝙蝠中的病毒感染導致迅速的反應，使病毒脫離了細胞。儘管這可以保護蝙蝠免於感染高病毒量，但可以 激發這些病毒在可以進行防禦的宿主內更快地繁殖。

這使得蝙蝠成為快速繁殖和高傳播性病毒的獨特來源。儘管蝙蝠可以忍受此類病毒，但是當這些蝙蝠病毒移入缺乏快速反應免疫系統的動物時，這些病毒會很快淹沒它們的新宿主，導致高死亡率。

加州大學伯克利分校的博士後米勒研究員，該研究的第一作者卡拉·布魯克說：“有些蝙蝠能夠產生這種強大的抗病毒反應，而且還能使其與抗發炎反應相平衡。” “如果嘗試同樣的抗病毒策略，我們的免疫系統將產生廣泛的發炎。但是，蝙蝠似乎特別適合避免免疫病理學的威脅。”

研究人員指出，破壞蝙蝠的棲息地似乎會給動物造成壓力，並使它們的唾液，尿液和糞便中釋放出更多的病毒，從而可能感染其他動物。

布魯克說：“對蝙蝠的環境威脅加劇，可能會增加人畜共患病的威脅。”他正在由美國國防高級研究計劃局（DARPA）資助的蝙蝠監測計劃中工作，該計劃目前在馬達加斯加，孟加拉，迦納和澳大利亞進行。“蝙蝠一號健康”計畫探索蝙蝠棲息地的喪失與蝙蝠病毒向其他動物和人類的擴散之間的聯繫。

疾病生態學家，加州大學伯克利分校整合生物學教授麥克·布茨（Mike Boots）說：“最重要的是，在宿主病毒方面，蝙蝠可能是特殊的。” “很多病毒都是來自蝙蝠，這並非是隨機的。蝙蝠與我們之間的聯繫甚至不那麼緊密，因此我們不希望它們攜帶許多人類病毒。但是這項工作證明了蝙蝠的免疫系統如何驅動這種毒力。克服了這一點。”

Brook，Boots及其同事的這項新研究已於本月發表在eLife雜誌上。

Boots和加州大學伯克利分校的同事Wayne Getz是上週在《 EcoHealth》雜誌上發表的論文的23位中美合著者之一，該論文主張致力於疾病生態學和新發感染的中美科學家之間更好的合作。

猛烈飛行會延長使用壽命-甚至可能導致病毒耐受

作為唯一的飛行哺乳動物，蝙蝠將飛行中的新陳代謝速率提高到運行時大小相似的囓齒動物達到的水平的兩倍。

通常，由於主要是自由基的反應性分子的積累，劇烈的體育活動和高代謝率導致更高的組織損傷。但是為了飛行，蝙蝠似乎已經開發出生理機制來有效清除這些破壞性分子。

這具有有效清除任何原因的發炎所產生的破壞性分子的副作用，這可以解釋蝙蝠獨特的長壽。與具有較慢心跳和較慢新陳代謝的較大動物相比，具有較快心率和新陳代謝的較小動物的壽命通常較短，這大概是因為較高的新陳代謝會導致更具破壞性的自由基。但是蝙蝠的獨特之處在於其壽命比同等大小的其他哺乳動物更長：某些蝙蝠可以活40年，而同等大小的囓齒動物則可以活2年。

快速減輕發炎也可能帶來另一個好處：減輕與抗病毒免疫反應有關的發炎。許多蝙蝠免疫系統的一個關鍵技巧是觸發一種稱為干擾素-α的信號分子的觸發式釋放，該信號分子告訴其他細胞在病毒入侵之前“操縱戰場”。

布魯克很好奇蝙蝠的快速免疫反應如何影響它們攜帶的病毒的進化，因此她以兩種蝙蝠的培養細胞進行了實驗，以猴子細胞當控制組。一種蝙蝠，即埃及果蝠（Rousettus aegyptiacus），它是馬爾堡病毒的天然宿主，在轉錄其干擾素-α基因以使體內充滿干擾素之前，需要直接進行病毒攻擊。其傳播比澳大利亞黑蠅狐（Pteropus alecto）的速度稍慢，後者是亨德拉病毒的儲存庫，它可以與轉錄並準備轉變為蛋白質的干擾素-αRNA對抗病毒感染。非洲綠猴（Vero）細胞的免疫系統完全不產生干擾素。

當受到模仿埃博拉病毒和馬爾堡病毒的攻擊時，這些免疫細胞的不同反應引人注目。儘管綠猴免疫細胞迅速被病毒所淹沒並殺死，但由於干擾素的早期預警，部分輪狀蝙蝠免疫細胞成功地使自己擺脫了病毒感染。

在澳大利亞黑狐狸細胞中，免疫反應更為成功，病毒感染的速度大大超過了輪盤狀免疫細胞。此外，這些蝙蝠干擾素的反應似乎可以使感染持續更長時間。

“想想單層細胞上的病毒，就像是在森林中燃燒的大火。一些社區-細胞-舖有應急毯，火在不損害它們的情況下被沖走，但最終，您免疫系統中仍然冒著煤燒-也就是仍然有一些病毒細胞，”布魯克說。倖存的細胞群落可以繁殖，為病毒提供新的標靶，並在蝙蝠的整個生命週期中持續存在著一種悶燒的感染。

Brook和Boots創建了蝙蝠免疫系統的簡單模型，以便在計算機中重新建立實驗模型。

布魯克說：“這證實擁有真正強大的干擾素系統將有助於這些病毒在宿主體內持久存在。” “當您具有更高的免疫反應時，就可以保護這些細胞免受感染，因此該病毒實際上可以提高其複製速度，而不會損害其宿主。但是當它溢出到人體內時，我們不會具有相同類型的抗病毒機制，我們可能會經歷很多病理反應。”

研究人員指出，許多蝙蝠病毒是通過動物媒介傳播給人類的。SARS通過亞洲棕櫚樹靈貓被人類發現。通過駱駝進行MERS；通過大猩猩和黑猩猩的埃博拉病毒；尼帕豬 亨德拉（Hendra）通過馬，馬爾堡（Marburg）通過非洲綠猴。儘管如此，這些病毒在最終進入人類後仍然仍然具有極強的毒性和致命性。

Brook和Boots正在設計蝙蝠內疾病發展的更正式模型，以更好地了解病毒向其他動物和人類的感染模式。

布魯克說：“了解感染的軌跡，以便能夠預測出現，傳播和傳播，這一點非常重要。”

參考文獻:

Cara E Brook, Mike Boots, Kartik Chandran, Andrew P Dobson, Christian Drosten, Andrea L Graham, Bryan T Grenfell, Marcel A Müller, Melinda Ng, Lin-Fa Wang, Anieke van Leeuwen. Accelerated viral dynamics in bat cell lines, with implications for zoonotic emergence. eLife, 2020; 9 DOI: 10.7554/eLife.48401