新型冠状病毒可能是蝙蝠_新型冠状病毒、SARS、MERS等都与蝙蝠相关 蝙蝠病毒为何如此致命?

新型冠状病毒可能是蝙蝠

近年来一些最严重的病毒性疾病——非典、中东呼吸综合征(MERS)、埃博拉病毒、马尔堡病毒和新的2019-nCoV病毒——源自蝙蝠并非巧合

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会促使病毒复制得更快,因此当它们跳到免疫系统正常的哺乳动物身上时,如人类,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源的蝙蝠,已经被证明是免疫系统的宿主,这些免疫系统总是准备好抵御病毒。这些蝙蝠的病毒感染会导致快速反应,将病毒隔离在细胞外。尽管这可能会保护蝙蝠免受高病毒负荷,但它会促使这些病毒在宿主体内繁殖得更快,然后才能被防御。

这使得蝙蝠成为病毒快速繁殖和高传播的独特宿主尽管蝙蝠可以忍受这些病毒,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,病毒会迅速摧毁它们的新宿主,导致高死亡率。

这项研究的第一作者,加州大学伯克利分校卡拉布鲁克分校的博士后研究员说:“一些蝙蝠能产生这种强大的抗病毒反应,但它也能与抗炎反应相平衡。”"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."然而,蝙蝠似乎特别适合避免免疫病理学的威胁。

的研究人员指出,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。

布鲁克在一个由美国国防部高级研究项目署资助的蝙蝠监测项目中工作,该项目目前正在马达加斯加、孟加拉国、加纳和澳大利亚进行。“蝙蝠一号健康”项目探索了蝙蝠栖息地的丧失和蝙蝠病毒向其他动物和人类传播之间的联系。加州大学伯克利分校综合生物学教授、疾病生态学家迈克·布茨说:“归根结底,蝙蝠在宿主病毒方面可能非常特殊。”“许多病毒来自蝙蝠,这不是随机的蝙蝠与我们没有密切关系,所以我们不会看到它们携带许多人类病毒。但是这项研究证明了蝙蝠的免疫系统如何驱动毒性来克服这个问题这项由

布鲁克、博茨和他们的同事进行的新研究发表在本月的《电子生活》杂志上

博茨和他的同事、加州大学伯克利分校的韦恩·盖兹以及其他23位中美合作者上周在《生态健康》杂志上发表了一篇论文,主张加强关注疾病生态学和新感染的中美科学家之间的合作。

的高能飞行可以延长寿命,还可以提高病毒的耐受性。蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物,在飞行过程中,它的新陈代谢率会提高到与体型相近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)的积累但是为了让飞行成为可能,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。

的另一个优点是它能有效地清除任何由炎症产生的有害分子,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,这可能是由于新陈代谢较快产生的破坏性更强的自由基。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。

,快速抑制炎症,可能有另一个好处: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”。

布鲁克对蝙蝠的快速免疫反应如何影响宿主病毒的进化很好奇,所以她在两只蝙蝠和一只猴子的细胞上做了实验(作为对照)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。这种方法比澳大利亚黑狐(翼狐)的方法稍慢,后者是亨德拉病毒的宿主,使用转录的干扰素-α核糖核酸来对抗病毒感染,并准备转化为蛋白质然而,非洲绿猴(Vero)细胞系根本不产生干扰素

当受到模拟埃博拉病毒和马尔堡病毒的挑战时,这些细胞系的不同反应是惊人的。绿猴细胞系很快被病毒破坏并杀死,但由于干扰素的早期预警,一些果蝠细胞成功地将自己与病毒隔离开来。

在澳大利亚黑狐细胞中有较成功的免疫应答,病毒感染率比果蝠细胞系低得多。此外,这些蝙蝠干扰素的反应似乎使感染持续更长时间。

想到细胞单层上的病毒,就像森林中燃烧的火焰。一些社区——细胞——有应急毯子,火在没有伤害它们的情况下穿过它们,但是在一天结束时,森林中仍有闷烧的煤——还有一些病毒细胞。”布鲁克说存活的细胞群可以繁殖,为病毒提供新的目标,并在蝙蝠的整个生命周期中形成潜伏感染

布鲁克和博茨创建了一个简单的蝙蝠免疫系统模型,并在计算机上复制了他们的实验

布鲁克说:“这表明拥有真正强大的干扰素系统将有助于这些病毒在宿主体内存活。”“当你有较高的免疫反应时,你会得到这些免疫细胞,因此病毒实际上可以提高其复制速度,而不会对宿主造成损害。”然而,当病毒传播到人类时,我们没有这种抗病毒机制,我们可能会经历许多病理过程。“

研究人员注意到许多蝙蝠病毒通过动物媒介传播给人类非典通过亚洲灵猫传播给人类。中东呼吸综合征通过骆驼传播;埃博拉病毒通过大猩猩和黑猩猩传播。尼帕病毒通过猪传播;亨德拉病毒通过马传播,马尔堡病毒通过非洲绿猴传播然而,当这些病毒最后一次进入人体时,它们仍然是剧毒和致命的。

布鲁克和博茨正在设计一个更正式的蝙蝠疾病进化模型,以更好地理解病毒向其他动物和人类的传播

布鲁克说:“为了能够预测感染的发生、传播和感染,了解感染的发展轨迹是非常重要的"

原始来源:https://phys . org/news/2020-02-coronavirus-爆发-virus-dead . html

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