蝙蝠的寿命可达 40 岁。按体型计算,只有 19 种哺乳动物的寿命比人类长。其中 18 种是蝙蝠。
一篇发表在《自然》杂志上的文章,这篇文章探讨了蝙蝠作为独特的病毒宿主,其宿主防御系统和免疫耐受机制对人类健康和疾病的影响。以下是文章的一些关键点:
蝙蝠是唯一会飞的哺乳动物,它们与多种新兴病毒疾病有关,包括亨德拉病毒、尼帕病毒、马尔堡病毒、埃博拉病毒、严重急性呼吸综合征(SARS)和中东呼吸综合征(MERS),以及当前的COVID-19大流行。这些病毒疾病爆发都与蝙蝠传播的病毒有关。
蝙蝠以其相对于体型的长寿命、低肿瘤发生率和非凡的病毒宿主能力而著称,它们能够在不表现出临床疾病的情况下携带病毒。
研究表明,蝙蝠的宿主防御系统经过6400万年的适应性进化,形成了一种独特的平衡防御和耐受的能力,这使得它们成为理想的病毒宿主。
平衡的宿主防御耐受系统
体内平衡是任何生命系统(从细胞到人体)的最终健康状态,而获得体内平衡需要不断调整生化和生理途径。
- 例如,维持恒定的血压需要对许多协调功能进行精细的调整和平衡,包括激素、神经肌肉和心血管系统。
- 有效的宿主防御系统也是如此。虽然需要适当的防御水平来抵抗病原体和疾病,但过度或失调的反应会导致细胞损伤和组织病理。
许多新出现的蝙蝠传播病毒(包括 SARS-CoV 和埃博拉病毒)对人类具有高度致病性,这与异常的先天免疫激活相关,从而导致自限性免疫(自己攻击自己)。相比之下,即使在组织或血清中检测到高病毒滴度,受感染的蝙蝠也不会表现出疾病迹象或表现出极小的疾病迹象,这表明它们对病毒性疾病具有耐受性。
近的研究深入了解了蝙蝠用来微调保护性反应和病理性反应之间平衡的机制,这可能有助于它们寿命极长和癌症发病率低。
蝙蝠通过多种机制表现出宿主防御反应增强和免疫耐受之间的良好平衡:
- 宿主防御增强的例子包括干扰素和干扰素刺激基因 (ISG) 的组成性表达、热休克蛋白 (HSP) 表达增加、外排泵 ABCB1 的更高基础水平表达和增强的自噬。
- 另一方面,抑制 STING 和抑制炎症小体通路(例如抑制 NLRP3、PYHIN 和下游 IL-1β 的损失)有助于蝙蝠的免疫耐受。
1、宿主防御反应增强
蝙蝠在 DNA 损伤检查点途径中也具有一定浓度的正向选择基因,这些基因对细胞死亡、癌症和衰老都很重要。一项研究表明,通过蝙蝠体内的 ABCB1 转运蛋白的有效药物外排阻断了化疗药物阿霉素和依托泊苷引起的 DNA 损伤,从而产生了对基因毒性化合物的抗性,调节了细胞稳态,并可能降低癌症的发病率
蝙蝠线粒体要么更有效地清除活性氧,要么产生更少的活性氧。
2、免疫耐受
蝙蝠有进化的免疫相关基因(包括编码模式识别受体的基因):
模式识别受体
- 模式识别受体可以感知来自受损细胞和结构保守的微生物结构的内源性分子,分别称为损伤和病原体相关分子模式
- 这些模式识别受体对病毒入侵的识别及其下游信号传导是关键的第一道防线
STING 是一种重要的模式识别受体,可介导细胞浆 DNA 诱导的信号传导,在感染、炎症和癌症中起关键作用
NLR 家族吡啶结构域 3 (NLRP3) 是一种关键的炎症小体传感器,可识别各种细胞压力和病原体入侵,在蝙蝠体内,该基因在转录和蛋白质水平上均受到抑制。重要的是,NLRP3 介导的对 RNA 病毒的炎症反应减少对病毒载量没有影响或影响很小。这支持了蝙蝠增强的先天免疫耐受性,这与它们作为无症状病毒储存器的独特地位相一致。
除了 NLRP3 之外,早期的一项研究报告称,蝙蝠在基因组水平上独特地丢失了整个 PYHIN 基因家族,PYHIN 基因家族成员(也称为 AIM2 样受体)包括AIM2和IFI16,被公认为唯一的细胞内 DNA 炎症小体传感器。
飞行的高代谢需求可能导致代谢副产物的释放,包括活性氧、ATP、受损的 DNA 和其他已知会触发炎症小体活化的危险信号。因此,对飞行的适应可能驱动了蝙蝠不同的抑制机制,从而限制了过度的病毒诱导或与年龄相关的炎症:这可能随后有助于蝙蝠耐受病毒感染并延长其寿命。
研究蝙蝠的有效宿主防御可以帮助我们更好地理解病毒进化,并更好地预测、预防和控制未来的病毒溢出事件。
研究蝙蝠的免疫耐受机制可能导致改善人类健康新方法的出现。
网友:
蝙蝠与蝾螈相比,是两种机制:
- 蝙蝠是抵御或清除病毒:蝙蝠通过身体高温自然杀死病毒
- 蝾螈是通过再生重新生长,再生带来的问题是,新器官部件的免疫能力可能比较弱。
因此,清除 > 再生。
- 人体可以通过桑拿等暂时加热的方法清除病毒。
- 人体可通过提高新陈代谢抗寒能力,提高一点基础体温清除病毒
蝙蝠基因 + 布莱恩·约翰逊的生活方式 = 与吸血鬼只有咫尺之遥