首次向蝙蝠学习如何应对COVID-19:一切杀不死我们的,终将被我们同化

【字体: 时间:2020年07月15日 来源:

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  研究人员预计,研究蝙蝠的免疫系统将为人类治疗疾病和衰老提供新的靶点。例如,蝙蝠已经变异或完全消除了一些与炎症有关的基因;科学家可以开发药物来抑制人类的这些基因。两位科学家希望罗切斯特启动一个新的研究项目,为实现这一目标而努力。

  

蝙蝠是许多影响人类的致命病毒,包括埃博拉病毒、狂犬病,以及最近引起冠状病毒的SARS-CoV-2病毒株的零号病人。

尽管人类在受到这些病原体的折磨时会出现不良症状,但蝙蝠对病毒的耐受能力非常强,此外,它们的寿命也比同类大小的陆地哺乳动物长得多。

它们长寿和抗病毒的秘诀是什么?

据罗切斯特大学的研究人员称,蝙蝠的寿命和对病毒的耐受能力可能源于它们控制炎症的能力,而炎症是疾病和衰老的标志。在《Cell Metabolism》杂志上发表的一篇评论文章中,罗切斯特生物学教授Vera Gorbunova和Andrei Seluanov等研究人员概述了蝙蝠独特能力的潜在机制,以及这些机制如何为开发治疗人类疾病的新方法提供线索。

为什么蝙蝠对病毒“免疫”?

三月份,在COVID-19引发的旅行禁令开始之前, Gorbunova和Seluanov在新加坡旅行结婚期间就在思考这个问题。当病毒开始传播,新加坡进入禁闭期,他们被隔离在他们的同事、新加坡国立大学健康老龄化中心主任、论文合著者Brian Kennedy的家中。

这三位科学家都是研究哺乳动物长寿秘密的专家,他们的话题绕不开蝙蝠。有关报道称,SARS-CoV-2在传播给人类之前就起源于蝙蝠。虽然蝙蝠是携带者,但它们似乎不受病毒的影响。另一个令人困惑的因素:一般来说,一个物种的寿命与它的体重有关;物种越小,它的寿命越短,反之亦然。然而,许多蝙蝠物种的寿命为30至40年,结合它们的体型太令人困惑了。

“我们对蝙蝠的寿命和抗病性很感兴趣,但我们没有时间坐下来思考,”罗切斯特的生物学教授Gorbunova说。“隔离给了我们时间来讨论这个问题,我们意识到蝙蝠对传染病的抵抗力和它们的寿命之间可能有着非常密切的联系。我们还认识到蝙蝠可以为人类治疗疾病提供线索。”

虽然有研究分别探讨蝙蝠的免疫反应和蝙蝠寿命,但直到他们的文章,“没有人把这两种现象结合起来,” Seluanov说。

Gorbunova和Seluanov研究了其他长寿动物的寿命和疾病抵抗力,包括另一个小体型却长寿的裸鼹鼠。他们研究中的一个共同主题是炎症是衰老过程和与年龄相关的疾病(包括癌症、老年痴呆症和心血管疾病)的标志。而包括COVID-19在内的病毒是引发炎症的一个因素。

Gorbunova说:“对于COVID-19,炎症会变得混乱,可能是炎症反应杀死了病人,而不是病毒本身。

“人类的免疫系统是这样工作的:一旦我们被感染,我们的身体就会发出警报,我们就会发烧和发炎。我们的目标是杀死病毒并对抗感染,但这也可能是一种有害的反应,因为我们的身体对这种威胁反应过度。”

蝙蝠可不是这样。与人类不同的是,蝙蝠已经形成了减少病毒复制的特殊机制,同时也抑制了对病毒的免疫反应。其结果是一种有益的平衡:它们的免疫系统控制病毒,但同时不产生强烈的炎症反应。

为什么蝙蝠对疾病有耐受力?

根据研究人员的说法,有几个因素可能是导致蝙蝠进化到对抗病毒和长寿的原因。一个因素可能是由飞行引起的。蝙蝠是唯一有飞行能力的哺乳动物,这需要它们适应体温的快速上升、新陈代谢的突然激增和分子损伤。这些适应也可能有助于抗病。

另一个因素可能是他们的环境。许多种类的蝙蝠生活在一个又大又密的群体里,它们紧紧地挂在洞穴的天花板上或树上。这些条件是传播病毒和其他病原体的理想条件。

“蝙蝠经常接触病毒,” Seluanov说。“它们总是飞出去,把新的东西带回洞穴或巢穴,它们传播病毒是因为它们生活在如此接近的地方。”

由于蝙蝠经常接触病毒,它们的免疫系统与病原体处于一种永无休止的军备竞赛中:病原体会进入生物体,免疫系统会进化出一种对抗病原体的机制,病原体会再次进化,等等。

Gorbunova说:“通常,进化中产生新特性的最强大推动力是与病原体的军备竞赛。对付所有这些病毒可能会影响蝙蝠的免疫力和寿命。”

人类的免疫系统能变得像蝙蝠一样吗?

人类大多数人口开始在城市中居住是近代的事情。允许人类跨大洲和全球的快速移动和旅行的技术可能正在帮助人类形成与蝙蝠相似的社会习惯,但我们还没有进化出蝙蝠在病毒出现和迅速传播时对抗病毒的复杂机制。

Gorbunova说:“后果可能是我们的身体经历了更多的炎症。”

研究人员还认识到,衰老似乎在人类对COVID-19的反应中起到了不利的作用。

“COVID-19在老年人中有着不同的发病机制,”Gorbunova说。“年龄是决定生死的最关键因素之一。我们必须把老龄化作为一个整体来对待,而不仅仅是治疗个别症状。”

研究人员预计,研究蝙蝠的免疫系统将为人类治疗疾病和衰老提供新的靶点。例如,蝙蝠已经变异或完全消除了一些与炎症有关的基因;科学家可以开发药物来抑制人类的这些基因。两位科学家希望罗切斯特启动一个新的研究项目,为实现这一目标而努力。

Gorbunova说:“如果我们想预防炎症,延长寿命,避免像COVID-19这样的疾病的致命影响,人类有两种可能的策略。一种是不接触任何病毒,但这是不现实的。第二是像蝙蝠一样调节我们的免疫系统。”

延伸阅读:个体免疫和长寿之间的阴阳平衡

原文检索:The World Goes Bats: Living Longer and Tolerating Viruses

(生物通:伍松)

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