蝙蝠为什么有无敌的免疫力?科学家有了新的研究发现!

360影视 2025-02-08 15:35 2

摘要:蝙蝠是一种神奇的生物。它不仅是唯一能持续飞行的哺乳动物,还拥有惊人的免疫力。即便感染例如埃博拉病毒、马尔堡病毒或是狂犬病毒等对人类致命的病毒,它们依然可以安然无恙,很少发病。这个神秘的现象也一直令科学家们着迷。

蝙蝠是一种神奇的生物。它不仅是唯一能持续飞行的哺乳动物,还拥有惊人的免疫力。即便感染例如埃博拉病毒、马尔堡病毒或是狂犬病毒等对人类致命的病毒,它们依然可以安然无恙,很少发病。这个神秘的现象也一直令科学家们着迷。

为什么蝙蝠有这种能力呢?我们人类又能从它们身上得到哪些启发呢?让我们先从蝙蝠本身说起。

阴影中的大家族

携带着致命病毒

提起蝙蝠,我们可能很容易联想到“吸血鬼”或那个穿行在哥谭市夜色中的身影。但问起蝙蝠长啥样,我们可能往往只有个“耗子安上对翅膀”的模糊印象……这大概是因为我们平时确实没机会近距离观察蝙蝠——毕竟蝙蝠会飞,而且绝大多数都是昼伏夜出的,这也给了我们蝙蝠是“小众生物”的错觉。

图片来自 wiki

其实,蝙蝠的家族相当庞大。到目前为止,已知的蝙蝠种类超过 1400 种。而哺乳动物总共只有 6400 余种。光是各种蝙蝠就占到了哺乳类的五分之一强。而且由于长着翅膀,全球各地除了北极、南极和一些偏僻孤立的海岛外,都能见到蝙蝠的身影。

蝙蝠由于其貌不扬,加上昼伏夜出,常背负“吸血”的恶名,但其实纯以鲜血为食的蝙蝠少之又少,大部分种类的蝙蝠的食性可分为肉食性和植食性。其中肉食性的种类的捕食昆虫、少数捕食鱼类、蛙类等脊椎动物,植食性的蝙蝠种类以花蜜、花粉、水果为食。其中不少种类的蝙蝠都能大量消灭蚊子这样的害虫,还有些则能够帮助植物传粉。

而如果我们从传染病风险的角度来看蝙蝠的话,那蝙蝠就成了活的“培养皿”——蝙蝠体内已知可携带至少 60 余种病毒,是大量人畜共患病病原体的天然宿主,其中也包括令人闻之色变的狂犬病,但蝙蝠自身很少因此生病。更重要的是,这些病毒有机会传播给其他动物甚至人,而且蝙蝠之间的交叉感染,可能导致新的病毒出现,并更容易突破我们的免疫系统。

什么样的“神功护体”,

才让蝙蝠“百毒不侵”?

那么问题来了,为什么蝙蝠能携带这么多病毒,自己却没事呢?

有一个广为流传的解释是,因为蝙蝠要飞行,这个过程中会使体温升高。这种看法似乎有一定道理,因为“发热”正是我们的免疫系统抵抗病原体入侵的一种常用武器——体温升高,就能抑制很多病原体在我们体内的繁殖。

但是,就蝙蝠来说,虽然蝙蝠飞行的时候体温确实会比较高,但蝙蝠的大翅膀血管密布,是绝佳的散热装置,很容易让热量散失,这也是为什么蝙蝠休息时往往会像“披斗篷”一样将翅膀裹在身上。而且,由于飞行相当消耗能量,蝙蝠也会减少活动进入休眠状态,这时它们的体温可能会降至与环境相仿,这种情况下难道病毒不会“乘虚而入”吗?何况很多病毒其实没有那么怕热,只靠体温高来解释蝙蝠的“百毒不侵”,说服力并不强。

挂在树上休息的蝙蝠。图片来自 wiki

而最近,顶尖学术期刊《自然》发表一篇有意思的论文,提出了一个颇具新意的观点:蝙蝠的超强免疫力,或许恰恰是因为它们会飞。

在这项研究中,为了更好地解释蝙蝠免疫力的秘密,由浙江大学爱丁堡大学联合学院的比较免疫学家亚伦·欧文(Aaron Irving)和德国森肯伯格研究所的进化遗传学家迈克尔·希勒(Michael Hiller)共同领导的团队利用先进的测序和分析技术,获得了 10 种蝙蝠的基因组。他们随即将结果与 10 种先前完成的蝙蝠基因组数据,以及另外 95 种其他哺乳动物的基因组进行了进一步比较。

比较发现,与其他哺乳动物相比,蝙蝠不仅有着更多的免疫相关基因,这些基因本身还出现了一些变化,帮助它们更好地识别病原体、调节炎症反应和应对病毒感染。

ISG15 的基因就是一个典型的例子,它在蝙蝠和人类中都存在。人类的 ISG15 基因就像一把双刃剑,它一方面有助于对抗病毒,但另一方面,倘若人体出现严重感染,它会引起过于强烈的炎症反应,这反而可能带来危险。

但蝙蝠的 ISG15 基因出现了恰到好处的变异——其中的一些变化能增强蝙蝠抗病毒的能力,另一些变化则使其更安全。研究作者指出,这使蝙蝠能有效阻断病毒,而不会引发人类中常见的过度炎症。

假说:想飞要靠免疫力?

在漫漫进化长路上,蝙蝠是何时获得这些免疫“超能力”的呢?时间往前回溯,研究人员发现与免疫基因相关的适应性变化,最早可以追溯到学会飞行的蝙蝠共同祖先。这个结果暗示蝙蝠的超凡免疫力,或许与飞行能力之间存在某种联系。

图片来自 wiki

这个结论初看之下令人费解:难道要有强大的免疫力才能飞上天空吗?可能还真是这样。欧文教授认为,这或许是因为飞行对于蝙蝠的身体带来极大的负担。

飞行时,蝙蝠的心率可以长时间保持在每分钟 1000 次。极端的新陈代谢会产生大量活性氧等有毒的副产物。为了应对这些“代谢垃圾”,蝙蝠祖先演化出飞行能力的同时,也同时演化出了强大的免疫调节能力。无心插柳之下,这些免疫能力让它们能更好地耐受致命病毒感染。

当然,这项研究还有一些问题没有回答。比如一些分子病毒学家指出,这个理论听起来虽然很合理,但毕竟还只是停留在假说阶段,很难去真正证实。另外,目前的一些结果仍需进一步的解释,例如研究人员所选择的不同种类的蝙蝠,虽然其 ISG15 基因带有同样的关键改变,但这些物种抑制病毒的能力却依然存在差异,这表明某些蝙蝠物种里,还有一些其他免疫功能也在发挥作用,有待进一步探明。

值得一提的是,该研究的意义并不仅限于蝙蝠。由于研究人员挑选的蝙蝠物种大多携带有可能传染给人类的病毒,理解蝙蝠对于病毒的抵抗力所在,不仅有望减少人畜共患疾病的发生和传播,还可能为治疗人类疾病带来宝贵的见解,比如助力开发新药,或是为调控人类免疫反应带来启发。这也将是科学家们未来的研究方向。

来源:看苏州

相关推荐