蝙蝠,小而强大的死神。它体内的病毒是如何向人类发出死亡威胁的?自从新型冠状病毒肺炎疫情暴发以来,许多医护人员与科研人员针对病毒的溯源、入侵机制以及治疗与检测等展开了深入研究。蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物,具有一系列适应飞行的形态特征。其四肢和尾部之间覆盖着一层薄而坚韧的翼膜,形成独特的翼手。蝙蝠正是凭借翼手进行飞行,而不像鸟类凭借翅膀。蝙蝠还是自带回声定位系统的“高科技大佬”。
它们能够通过喉咙发出超声波,再依据超声波的反射来辨别方向以及探测目标,从而可以在漆黑的夜空中或昏暗的洞穴里自由飞翔并准确捕食。近些年来,蝙蝠仿佛化身“死神”的代名词,已知很多致命性病毒都源自于它。除了我们所熟知的SARS、MERS等冠状病毒和埃博拉、马尔堡病毒等丝状病毒,蝙蝠身上还可能携带狂犬病毒、副黏病毒、呼肠弧病毒、逆转录病毒、肝炎病毒等。
事实上,约有60%来自动物的新型传染病都是人畜共患病,其中三分之二以上来自于野生动物。一项2013年的研究显示,在蝙蝠身上发现的137种病毒中,有61种为人畜共患病原。虽然蝙蝠身上隐藏着许多病毒,但它自身通常没有任何感染迹象或损伤,堪称超级哺乳动物。最近,美国加州大学伯克利分校的一个研究团队在eLife杂志上发表论文,对此现象作出了科学的解释。
这项研究不但揭示了蝙蝠自身如何抵抗病毒的伤害,还描述了另一个惊人的过程:蝙蝠的免疫系统驱动了病毒毒性的不断增强,对人类健康造成更大威胁。当病原体入侵人体或其他动物时,机体的免疫系统会自动发起攻击,从而抑制病毒的增殖甚至清除病毒,保护机体免受侵害。而当病毒试图进犯蝙蝠的细胞时,蝙蝠的免疫系统能够提前发出预警信号,迅速做出反应,将病毒隔离在细胞之外。
蝙蝠的免疫系统这么强大,能否参照这种机制,通过一定的方法改造人类的免疫系统,使其愈加完善呢?想法很美好,现实很残酷。学过免疫学的同志应该知道,抗病毒免疫反应会导致机体产生炎症等反应。当机体的免疫系统过度反应的时候,无法区分敌我,就会对机体自身造成伤害,也就是所谓的炎症风暴。为何蝙蝠能够拥有独特的抗炎症反应呢?这又要从其自身的特殊性来说了。
蝙蝠在飞行中的新陈代谢率是同等体型的啮齿类动物在奔跑时的两倍。通常情况下,剧烈的运动和过高的代谢率会使活性分子在体内累积,从而引起较强的组织损伤。但是,蝙蝠进化出了一种能够有效地清除这些有害分子的生理机制,进而削弱了高代谢率带来的伤害。这项研究的第一作者,加州大学伯克利分校的博士后Cara Brook介绍说,“假如在人体中尝试类似的抗病毒策略,将会引发大范围的炎症反应,这会对人体造成很大的危害。
而有些蝙蝠既能产生这种强烈的抗病毒反应,又能用抗炎症反应使机体处于一种平衡的状态。”所幸,并不是蝙蝠携带的所有病毒都有机会感染人类。传染病必须具备三个基本条件:传染源、传播途径和易感动物。在病毒从蝙蝠传到人的过程中,携带病毒的蝙蝠就是传染源。其次对于传播途径来说,通常有直接接触传播或间接接触传播两种方式。病毒传播的第三个要素是易感人群,对于某种病原体缺乏免疫力而容易感染的人都称为易感人群。
病原体的种类和毒力以及人体的内在因素,如免疫力和受体的表达水平等,都影响人体的易感性。有人可能会问,蝙蝠源病毒是否会直接感染人类呢?这是有可能的,但可能性极低。一是因为病毒入侵人体是一个特异性的过程,它需要有相应的受体才能让细胞开启方便的大门,并非所有蝙蝠都会携带对人类易感的病毒;二是因为蝙蝠通常喜欢幽居在洞穴、树缝等地方,这种“夜游侠”接触到人类的几率很小。
但是很多野生动物的栖息环境和蝙蝠的有所重叠,如果动物被吸血蝙蝠叮咬,或是接触了蝙蝠的排泄物,则都可能被感染。既然蝙蝠身上携带如此之多的病毒,还有些蝙蝠能够吸血,那么是否可以扑杀世界上的所有蝙蝠呢?答案显然是否定的。首先,蝙蝠的种类繁多,是除啮齿类动物以外的第二大类哺乳动物,约占所有哺乳动物数量的1/5。它的分布范围也很广,除了极地和大洋中的一些岛屿外,几乎世界各地都有蝙蝠,完全扑杀是不现实的。
其次,当然也是最重要的一点,蝙蝠是生态链中的很重要的一环。大部分蝙蝠以昆虫为食,尤其是害虫。有些蝙蝠以水果、花朵、花粉和花蜜等为食,可以帮助传粉。有些花朵甚至进化出“花蜜向导”,这种花蜜可以反射蝙蝠的超声波,从而吸引蝙蝠更好地为其传粉。如何更好地防控蝙蝠源病毒呢?Brook认为,了解感染的发展轨迹对预测感染的出现、扩散以及传播具有非常重要的作用。
因此,该研究团队正在尝试设计一个更完善的蝙蝠疾病进化模型,以便更好地了解蝙蝠源病毒向人类和其他动物传播的过程。另外,建立蝙蝠的研究网络和病毒的监测网络也常有必要。从源头来看,蝙蝠携带的病毒引发人畜共患病的原因有很多,除了肆意捕捉和食用野生动物外,最主要的还有人类对蝙蝠领地的入侵和破坏。森林砍伐使得动物的自然栖息地减少,蝙蝠和其他动物丧失了赖以生存的安乐窝,不得不迁徙到更广的范围去。
生存环境的改变也迫使蝙蝠的觅食和行为方式发生变化,更可能逐渐接近或进入人类生活圈,与人类的活动范围出现部分重叠,病毒通过直接或间接的方式感染人的几率就会变大。蝙蝠源病毒因为其致死性高,引发了人们的广泛关注。事实上,其他动物源性传染病也一样不容忽视。在与传染病的持久战中,建立良好的防控体系只是其中的一个方面,同样重要的是让更多的人建立起对野生动物的科学认识,拒绝残忍猎杀,不任意破坏栖息地。
所谓命运共同体,远不止是人类命运共同体,人与自然和平共处才是可持续发展之道。