蝙蝠 研究显示:蝙蝠超级免疫系统能完美适应冠状病毒,飞行或是一大优势( 二 )
Misra表示:“这些信息对于预测下一个可能会引起大流行的蝙蝠病毒可能至关重要。”
论文的主要研究人员是Misra的前博士生Arinjay Banerjee和Sonu Subudhi,他们现在分别在麦克马斯特大学和麻萨诸塞州总医院工作。其他团队成员包括研究人员Noreen Rapin和Jocelyne Lew,以及暑期实习生Richa Jain。
蝙蝠免疫系统“训练”病毒株产生适应性
根据2月3日在《eLife》上发表的一项研究,这是因为蝙蝠可能是最终的“孵化器”,这要归功于其强大而有效的免疫系统。它身上的这种免疫系统实际上似乎在“训练”病毒株,鼓励它们适应并进化为尽可能适应和传染病毒的方式。
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蝙蝠本身的生存机制,却为病毒的传播带来了不幸的副作用。当病毒设法从蝙蝠跃迁到包括人类在内的其他种类的动物时,接受者的免疫反应并不具备抵抗这些协调、有效且高度可传播的病原体。
加州大学伯克利分校的疾病生态学家Mike Boots说:“最重要的是,蝙蝠在寄存病毒方面可能很特殊。”“许多病毒都来自蝙蝠,这样的结果并非随机产生。”
在一项新研究中,Boots和他的研究人员研究了蝙蝠细胞系的病毒感染性,包括埃及果蝠(Rousettus aegyptiacus)和澳大利亚大蝙蝠狐蝠(Pteropus alecto)的培养物。
来自猴子(非洲绿猴,Chlorocebus)的称为Vero细胞的细胞也被用作对照,但结果显示这些猴子细胞处于明显的劣势。
这是因为蝙蝠的免疫系统的分子机制之一是闪电般快速产生称为干扰素-α的信号分子,该信号分子是在病毒反应中触发的。当干扰素蛋白被病毒感染的细胞分泌时,附近的细胞就会进入防御性抗病毒状态。
非洲绿猴细胞系就没有这种优势。在实验中,当细胞培养物暴露于模仿埃博拉病毒(Ebola)和马尔堡病毒(Marburg)的病毒时,猴子细胞很快就会陷入“不知所措”的混乱状态。另一方面,蝙蝠细胞由于其快速的干扰素信号传导,比较轻松就抵抗了病毒的攻击。
然而,自相矛盾的一点是,根据该团队的计算机模拟——他们发现干扰素似乎最终可以使病毒受益,即使它阻碍了它们杀死细胞的能力。因为虽然这些信号系统阻止了细胞的死亡,但却仍然保持了感染,并且病毒开始变得适应防御机制。
“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持久存在。”生物学家和该研究的第一作者卡拉·布鲁克(Cara Brook)说。
“当您具有更高的免疫反应时,您将获得保护免受感染的这些细胞,因此该病毒实际上可以提高其复制速率,而不会损害其宿主。但是当它溢出到人体内时,我们不会具有相同类型的抗病毒机制,我们可能会经历一系列病理反应。”
重要的是要注意,人类确实有干扰素-α,但是蝙蝠感染病毒的时间似乎比我们容易得多。而蝙蝠——即使它们感染了可以杀死人类的病原体,它们也没有表现出明显的疾病症状,而是携带病毒,长期持续感染。研究人员说,这种持久性似乎受到干扰素的鼓励。“非常关键的一点,我们发现蝙蝠细胞系显示出增强的干扰素介导的免疫反应的特征……从而可以建立快速的宿主内部细胞间病毒传播率。”
据他们分析,干扰素途径诱导的抗病毒状态可以保护活细胞免于组织培养的死亡,从而导致体外流行病持续时间延长,从而增加了建立长期持续感染的可能性。
而且研究小组表示,这样的结果是,如果蝙蝠在宿主内进化出快速复制的病毒,使其免疫系统不同于蝙蝠特有的免疫系统,那么它们跳入包括人类在内的后续宿主时,可能会增强毒力。
有时这一过程可能会涉及到中间宿主——例如猪,骆驼或马。但是,无论哪种动物,在体内寄存这些病毒时显然都难以做好招架的准备。尽管如此,了解感染的轨迹对于预测病毒的出现、传播和传播非常重要。
研究人员称,世界上有超过1400种蝙蝠,他们目前的研究只针对两种:“重要的是要记住,所有其他蝙蝠物种的反应也可能完全不同。”
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