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蝙蝠为什么有无敌的免疫力？科学家有了新的研究发现！

文摘   2025-02-08 19:00   河北  

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。


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。


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。


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。


参考文献

[1]Bat genomes illuminate adaptations to viral tolerance and disease resistance，https://www.nature.com/articles/s41586-024-08471-0

[2]Viral tolerance enabled by a bat-specific genomic tweak，https://www.nature.com/articles/d41586-025-00081-8

[3]How flight helped bats become invincible to viruses，https://www.nature.com/articles/d41586-025-00268-z

[4]Wong S, Lau S, Woo P, Yuen KY. Bats as a continuing source of emerging infections in humans. Rev Med Virol. 2007 Mar-Apr;17(2):67-91. doi: 10.1002/rmv.520. PMID: 17042030; PMCID: PMC7169091.

[5]《无处不在的微生物》


策划制作

作者丨叶拾 科普作者

审核丨黄乘明 海南大学教授

        胡启文 陆军军医大学基础医学院微生物学教研室副教授

策划丨徐来

责编丨丁崝

审校丨徐来、林林

来源：本文来自科普中国（ID:Science_China），未经授权不得二次转载，如有转载需求请联系原公众号。

图片：AI、pexels、pixabay。资料图、网络图。

编者，福多多，优秀节日文化传播者。


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