为什么研究蝙蝠病毒有助于预防人兽共患病？

蝙蝠已经成为人畜共患病的代名词。这些生物携带着大量的病毒，其中一些会导致人类致命疾病，但它们自己很少生病。

是什么使蝙蝠成为如此强大的病毒宿主？科学家们正在深入研究这个问题，利用他们所学到的知识来制定防止病毒传播和减轻疾病的策略。

给蝙蝠注射病毒，它会生病吗？

蝙蝠是非常好的病毒宿主。这些哺乳动物舒适地群居，这有助于病毒的传播，它们可以在组织和血清中承受高病毒滴度而不表现出临床疾病的症状。

根据芝加哥大学生态与进化系助理教授卡拉·布鲁克博士（Cara Brook）的说法，蝙蝠的这种特征部分与其另一个特征有关：飞行的能力。

“飞行是地面活动中生理和代谢上最昂贵的形式，”布鲁克在2024年ASM Microbe科学会议上说，“看来蝙蝠通过许多独特的分子适应来补偿飞行的代谢需求，”这包括减少对细胞损伤的识别、独特的抗炎表型和调整DNA损伤修复途径。

虽然这些蝙蝠的适应是为了飞行而进化的，但它们对蝙蝠的寿命、对癌症的抵抗力以及对病毒感染的抵抗力和耐受力也产生了连锁影响。”布鲁克解释道。

那些减少妨碍飞行的途径也减少了病毒感染的影响，并增强了对病毒的耐受性。这种增强的耐受性与增强的抗病毒免疫反应相平衡，使蝙蝠特别善于与病毒共存。

蝙蝠携带着成千上万种不同的病毒，涵盖了数百种蝙蝠种类。这些病毒中有许多属于可导致人类疾病的病毒科，包括副粘病毒科（尼帕病毒）、丝状病毒科（马尔堡病毒）、弹状病毒科（狂犬病毒）和冠状病毒科（类SARS病毒）。

正是蝙蝠体内发现的这些病毒混合物，以及它们与已知人兽共患病的联系，使它们成为科学研究的焦点。在这种翱翔天空的哺乳动物身上，经常会检测到与现有威胁相关的新病毒。因此，蝙蝠被普遍视为能够对人类造成严重破坏的病毒火药桶。

蝙蝠到底有多么令人担忧？

研究人员对蝙蝠是否真的藏有特别庞大且可怕的病毒威胁存在争议，有些人认为这种看法是一种确认偏差的产物。这是一场数字游戏：如果一个人寻找许多蝙蝠中的许多新病毒，他们就会在蝙蝠中发现许多新病毒，并且发现的越多，寻找的也就越多。

一项研究报告称，蝙蝠（或任何动物）中感染人类的病毒数量与现有物种数量（超过1400种）成正比。也就是说，蝙蝠中的病毒并不像根据它们的数量所预测的那样丰富。

然而，布鲁克实验室的工作表明蝙蝠确实是特殊的、值得关注的病毒储存库。她的团队发现，与其他哺乳动物和鸟类储存库相比，蝙蝠携带最具毒性的（即有能力在人体内引起严重疾病的）人兽共患病毒，且致死率最高。为什么会这样？布鲁克再次提了蝙蝠的免疫系统。

蝙蝠的防御机制选择了高生长率的病毒

布鲁克表示，看来蝙蝠的抗病毒特性使其可能会选择高生长率的病毒，预计这些病毒在传播到非蝙蝠宿主时会致病。在储存宿主中复制时，病毒必须在适当的水平上生长以促进传播，同时最小化毒性（即如果它们的储存宿主死亡，它们就无法传播）。

蝙蝠能够耐受高病毒载量，加上它们的抗炎表型，这意味着病毒可以在高密度下复制，以最大化在动物间的传播。在不那么耐受的宿主中，这些超级病毒可能会引发广泛的损害。事实上，建模和实证数据表明，病毒对人类的毒性部分取决于病毒在宿主中的生长率。

蝙蝠携带的病毒不太可能在人类持续传播

不过，这不是全部。“重要的是要注意，这些发现没有考虑到人兽共患病传播的概率，而我们知道这与系统发育距离（也就是物种间进化关系的远近）成反比，”布鲁克说。

虽然蝙蝠携带的病毒可能具有毒性，但它们在人类中建立持续人际传播的可能性较低。这些病毒来自与人类密切相关的储存宿主群体（例如，灵长类动物）。这并非无关紧要，因为具有大流行潜力的病毒通常与高人类传播性有关。

换句话说，与人类系统发育距离较短的宿主携带的病毒发病率和死亡率较低，但在人类群体中流行的可能性较高；蝙蝠携带的病毒则相反。此外，病毒在人体内引起高死亡率的原因并不取决于它来自哪种动物，而是取决于病毒特征、动物宿主种群及其与人类的相互作用。

研究蝙蝠携带的病毒有助于防止传播

从这些数据中得出的图像是，决定病毒人兽共患风险的因素是复杂的，根源在于免疫学、生态学和流行病学。由于森林砍伐和气候变化等活动和影响促进了人与野生动物的更多互动，人类在增加传播机会方面起到了最大的推动作用。

如果在蝙蝠中检测到一种病毒，并不自动意味着厄运就落到人类头上。通常会有一个中间动物宿主（例如狗、猪、马），蝙蝠携带的病毒可能会在其中停留和进化，然后再跳到人类身上。这种二次传播的可能性是一个至关重要的问题，也需要强调，在对抗人兽共患病的斗争中还有其他动物需要关注。

尽管如此，布鲁克还是强调了解蝙蝠携带病毒的传播和持续性的重要性，因为这样可以确定早期干预的潜在点，以防止传播的发生。

在过去的十年中，她和她的合作者们研究了马达加斯加三种地方性果蝠中的病毒。通过追踪蝙蝠并分析从这些生物中收集的样本，科学家们了解了病毒如何在蝙蝠种群中传播，以及蝙蝠如何做出反应。

例如，他们的研究显示，有四个类群的亨尼帕病毒（其最著名的成员是尼帕病毒和亨德拉病毒）在果蝠中以低水平持续存在。这些动物对病毒产生终生免疫，但短期抗体反应，表明存在其他（例如T细胞）免疫机制。

此外，通过他们的病毒发现工作，布鲁克和她的同事们发现了新的亨尼帕病毒，这些病毒不与已知人兽共患病（如尼帕病毒）相同的细胞受体结合。她强调，描述这些病毒结合的受体将有助于确定其潜在的嗜性。

研究团队的目标是利用这些集体发现开发一种多价疫苗，以在人兽共患病出现之前可能根除蝙蝠中的亨尼帕病毒感染。

“我们对了解这些病毒在野生蝙蝠中传播动态的主要兴趣，与我们对确定干预机会以防止传播到人类群体的兴趣有关，”布鲁克说，她重申，“人兽共患病是一个多层次的挑战，从细胞到生态系统规模不等。”

拯救蝙蝠

了解蝙蝠在人兽共患病风险谱中的位置很重要，因为蝙蝠正在死亡。据估计，仅在北美，超过一半的蝙蝠物种在未来15年内面临严重的种群下降风险，原因是白鼻综合症等灾害和气候变化。用恐惧的眼光来看待蝙蝠，并认为它们本质上对人类有害，会破坏保护它们的努力。

它们值得保护，不仅因为它们的生态系统价值（例如授粉、控制昆虫数量）。科学家们可以从蝙蝠身上学到很多东西，包括如何对抗使它们成为关注点的病毒。深入研究蝙蝠免疫系统的机制（蝙蝠种类繁多，其特性各不相同），可能对理解它们携带的潜在病毒威胁的传播和进化有用，以及我们如何更好地应对这些威胁。

蝙蝠在其他研究领域也有贡献，例如癌症和衰老领域（按体型大小计算，19种比人类寿命更长的哺乳动物中有18种是蝙蝠）。

归根结底，这些生物不仅仅是它们携带的病毒。它们还提供了线索，以促进和维护人类健康。