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为什么蝙蝠身上有许多病毒却不会死亡?

本帖由 漂亮的石头2020-03-04 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    [​IMG] 苏澄宇 阅读原文

    1、蝙蝠具有抑制炎症的能力

    根据发表在《自然微生物学》(Nature Microbiology)杂志上的一项研究,由杜克大学医学院(Duke-NUS Medical School)领导的一个国际研究团队,确认了让蝙蝠拥有致命病毒,却不死的分子和遗传机制。

    科学家发现,让蝙蝠成为毒蛊而不死的关键在于:

    蝙蝠抑制炎症的能力[1]

    人类染上病毒后,免疫系统对抗感染的第一步反应就是炎症反应,发烧是其典型症状。虽然炎症反应在适当控制时有助于对抗感染,但也有证据表明它促进了传染病造成的损伤,也推动了衰老和年龄相关性疾病。

    那蝙蝠是如何抑制炎症的?

    NLRP3 炎性小体作为固有免疫的重要组分在机体免疫反应和疾病发生过程中具有重要作用。

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    由于能被多种类型的病原体或危险信号所激活,NLRP3 炎症小体在多种疾病过程中都发挥了关键作用,包括最初被确认的家族性周期性自身炎症反应,到 2 型糖尿病、阿尔兹海默症和动脉粥样硬化症等。因此,作为炎症反应的核心,NLRP3 炎症小体可能为各种炎症性疾病的治疗提供新的靶点 。​

    所以科学家把蝙蝠的 NLPR3 作为了研究对象。

    科学家比较了蝙蝠、小鼠和人类免疫细胞对三种不同 RNA 病毒的反应,它们分别是甲型流感病毒、MERS 冠状病毒和马六甲病毒。

    结果发现,与小鼠和人类相比,蝙蝠体内 NLRP3 介导的炎症明显降低。

    之所以会这样,是因为 NLPR3 的蛋白活性和其他动物比,相对较低。

    为什么活性会降低呢?

    通过进一步分析,科学家发现蝙蝠体内转录引发(transcriptional priming)下降,这是生产 NLRP3 蛋白的关键步骤。同时,他们还发现了仅存在于蝙蝠体内的 NLRP3 变异,这导致其蛋白活性下降。

    什么蝙蝠有这样的变异?

    科学家在两个截然不同的蝙蝠物种上观察到这些变异,包括来自澳大利亚的黑狐蝠(Pteropus alecto)和来自中国的大卫鼠耳蝠(Myotis davidii)。前一种是大型蝙蝠,后一种是小型蝙蝠。

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    结果,对 10 种蝙蝠和 17 种非蝙蝠哺乳动物 NLRP3 基因序列的分析表明,发现这种对炎症的适应性似乎都是蝙蝠特有的。

    蝙蝠的这种能力意味着什么?

    科学家认为,这表明蝙蝠并非拥有超强的抗感染能力,而是对感染有着更高的耐受能力。换言之,炎症反应的削弱使它们获得更强的生存能力。


    2、蝙蝠具有一直活跃的干扰素

    根据发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究[2],由联邦科学与工业研究组织(CSIRO)的团队,查看了蝙蝠的基因和免疫系统,发现蝙蝠体内的干扰素一直处在活跃状态。

    什么是干扰素?

    干扰素(Interferon,IFN)是动物细胞在受到某些病毒感染后分泌的具有抗病毒功能的宿主特异性糖蛋白。细胞感染病毒后分泌的干扰素能够与周围未感染的细胞上的相关受体作用,促使这些细胞合成抗病毒蛋白防止进一步的感染,从而起到抗病毒的作用,但干扰素对已被感染的细胞没有帮助。

    人体产生的已知的干扰素共有 13 种。其中,I 型干扰素是最重要的,也是最多被研究的。当一个人被病毒或者细菌入侵时,I 型干扰素就会迅速投入行动。

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    在人类身上,I 型干扰素只会在身体遭遇感染时才会激活。通常细胞只在受到低病毒力的病毒感染之后才能大量合成干扰素,而高病毒力的感染会使得细胞在合成干扰素之前就已致死。另外一个可以诱导细胞合成干扰素的因素是双链 RNA 的存在。

    蝙蝠的干扰素一直活跃

    研究者们发现蝙蝠身上不是只有感染才活跃,而是一直活跃。

    蝙蝠只有 3 种干扰素,但是科学家发现 1 型干扰素的合成,不受病毒感染的影响,简言之,它们体内的干扰素一直处在活跃状态。无论它们是否被感染,它们一直充斥着这些细胞,让它们的免疫系统做到了高度警觉。

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    但干扰素的持续合成既没有耗光能量,也没有持续地杀死细胞。

    至于为何如此,还有待科学家做进一步的研究。

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