为什么蝙蝠是众多著名病毒的自然宿主呢,蝙蝠为什么会成为很多病毒的宿主

为什么蝙蝠是众多著名病毒的自然宿主？

（主要内容整理自12th全国病毒学学术研讨会 Wang LF/ppt。）

最近的新型冠状病毒肆虐流行，让人谈"毒"色变。网传许多著名病毒的自然宿主都被证实为蝙蝠，比如肆虐西非的埃博拉病毒，上世纪末马来西亚的尼帕病毒，澳大利亚的亨德拉病毒，当然还有著名的SARS也被证实为蝙蝠才是真正的野生宿主，这是为什么？

关于蝙蝠是否是病毒的理想宿主，要解决这个假说可以分为三步——

一、蝙蝠是不是十分重要的新发病毒储存宿主？

二、蝙蝠是否在携带病毒上具有其特殊性？

三、到底什么因素造成了蝙蝠的特殊性？

一、蝙蝠是不是十分重要的新发病毒储存宿主？

对于第一个问题，现在可以说公认没有争议了。蝙蝠确实是很多新发病毒的储存宿主，比如埃博拉、马尔堡病毒，SARS、MERS冠状病毒，亨德拉病毒、尼帕病毒等等，这些大多数属于killer virus，也就是杀人的病毒。

二、蝙蝠是否在携带病毒上具有其特殊性？

首先需要了解蝙蝠本身的一些特点——

1.哺乳类1/5是蝙蝠；

2.在现存的种、属数目上仅次于啮齿类；

3.唯一不受地形限制的哺乳类；

4.是除人之外，分布最广的哺乳类；

5.可变的体温调节；

6.回声定位；

7.预期寿命很长（一般来说哺乳类是体型越大寿命越长）；

8.很少发生癌症；

9.N多种病毒的储存宿主

对于蝙蝠是否为病毒的存储宿主还有一些潜在证据，实验条件下以病毒感染蝙蝠，却不引起明显的临床症状；

可在"健康"蝙蝠细胞中分离出持续性感染的病毒；

非常高的病毒流行率；

更多样的基因多样性；

存在"现代"哺乳动物病毒的"祖先"或"先祖"支系。

三、到底什么因素造成了蝙蝠的特殊性？

从基因组学上可以提出以下问题——

3.1蝙蝠具有其他哺乳类不具有的基因/通路

3.2蝙蝠缺乏其他哺乳类具有的基因/通路

3.3蝙蝠具有与其他哺乳类类似的基因/通路，但是表达谱不同

蝙蝠的DNA损伤修复相关的基因很不同寻常，可以说修复DNA损伤的能力很高，也就是说飞行造成的代谢率升高，更容易产生DNA损伤的在长期的进化中，蝙蝠通过提升DNA损伤修复能力来抵抗。

同时，我们知道人如果长时间发烧40°，人也基本上完蛋了，培养细胞也一样，如果在40°培养细胞，超过24h，细胞肯定挂了，但是体外培养的蝙蝠细胞却能抵抗热压力（统计学上40°培养24h细胞活力不降）。通过实验发现，蝙蝠细胞内的热休克蛋白/HSP（一大类细胞伴侣蛋白，可以促进蛋白的正确折叠，促进细胞的耐热性等等）本底表达水平非常高，而且I型干扰素通路相关的基因也有很多有意思的特征（I型干扰素是具有诱导细胞产生抗病毒活性的分泌蛋白质，包含IFNα和IFNβ，其中IFNα还有很多亚型），其中本底水平的IFNα非常高。

并且I类MHC分子结合内源性肽段的精确度更好（MHC-组织相容性复合体，通过介导CD8 T细胞产生细胞毒效应/裂解细胞，病毒复制是在细胞内的，如果细胞察觉发现自己被病毒感染之后会把合成的病毒蛋白进行消化，进而产生病毒特异性的肽段，加载到MHC-1的沟槽中，转移到细胞表面，进而告诉CD8 T细胞"我被病毒感染了"，这时候CD8 T细胞就会释放穿孔素颗粒酶把这个细胞打洞，细胞死了，里面还没出来的病毒也就一起挂了）。

通过产生IL-1β介导炎症反应的炎性小体（inflammasome）通路中，蝙蝠居然缺失了PYHIN家族的基因，炎症可以导致各种疾病，包括老化和癌症等等，其中在细胞质中存在DNA时会强烈诱导炎症（DNA正常情况下只存在与细胞核/染色质或者线粒体中），而几类炎性小体就是识别细胞质中存在的DNA来介导炎症的，所以，蝙蝠相关基因缺失会导致蝙蝠本身的炎症水平很低。

总结一下，就是因为进化上，蝙蝠选择了飞行，所以它的代谢率会升高，这样氧化应激水平也会升高，为了对抗飞行带来的这些结果，蝙蝠进化上适应了高水平的DNA损伤修复，这一点的直接后果是蝙蝠的寿命很长，并且很少发生癌症；此外蝙蝠具有了更强的本底水平的固有免疫应答系统，所以携带病毒的时候很少发病或就是不发病。

高水平的本底固有免疫系统造成蝙蝠本身在外来感染的情况下是一种high-alert，也就是高警戒性。而其他哺乳动物平时不表达这类分子，而是通过诱导再大量产生的。

所以得到蝙蝠之所以携带众多病毒原因的新假说"一切都是哺乳动物飞行带来的副产物。"

当然得到这个假说还有很多工作要去做，来解答更多的问题，那就不是现有的研究能解答的了。

结束语:

其实病毒的种类非常多，有动物病毒、植物病毒、噬菌体等等。唯独蝙蝠一直吸引眼球，是因为Sars、狂犬病、埃博拉等对人类极具危害性。因此将蝙蝠指认为是"毒王"实在是委屈蝙蝠君了。其实野生动物几乎没有干净的，除了病毒、致病菌，还有危害更大且更容易被忽视的寄生虫。所以我们即使不考虑生态保护和法律道德，单纯从利己的角度来讲猎杀、捕食野生动物都是极端愚蠢的行为。

参考文献：

[1] Nature. 2017 Jun 29;546(7660):646-650.doi: 10.1038/nature22975. Epub 2017 Jun 21.

[2] Proc Biol Sci. 2013 Feb1;280(1756):20122753. doi: 10.1098/rspb.2012.2753. Print 2013 Apr 7.

[3] Science. 2013 Jan 25;339(6118):456-60.doi: 10.1126/science.1230835. Epub 2012 Dec 20.

（附）

埃博拉病毒(EBOV)，目前的报道都是推测源于蝙蝠，但是还没有在蝙蝠身上分离出来原型病毒，但是基本可以确定就是源于蝙蝠，只是没有找到相应的病毒而已。不过科学讲究的是有几份证据说几分话。 SARS-CoV的原型病毒，是国内中科院武汉病毒所的新发传染病研究中心，石正丽研究员带领的团队分离出来的[石正丽：追击SARS病毒源头]。而最近的MERS-CoV，也是之前在蝙蝠身上分离过原型病毒[这些蝙蝠主要呆在古老的、被遗弃的建筑物里]，高福研究员做过相应的进化分析[高福院士Cell子刊发表最新成果]。

自然界中，蝙蝠为什么会是众多著名病毒的自然宿主？

想必大家对我们的地球有一点了解，而在了解到地球以后，我们就为这个地球的学生是有40亿年的历史，在上半场的历史中就会有着生物的演变以及死亡而久些生物再生，复杂的生活中就生成了下来，这就有人发出了这样的疑问：自然界中，蝙蝠为什么会是众多著名病毒的自然宿主？主要的原因就是蝙蝠的生活环境以及蝙蝠所拾取的食物有关，因为蝙蝠一般食取的就是其它小动物为生，而在食用小虫子的过程中就会吸取到其他病毒，成为其他病毒的宿主。

而对于平湖，我们知道的就是生活在极端恶劣的环境并且出来总是在夜晚，而在他的形象来说，我们认知也是一种恐怖的存在，就比如说我们今年所知道的新型冠状病毒来源也是从蝙蝠身上通过变异来的，这就使得蝙蝠在我们人类的印象中留下了不好的印象。

而在自然界中，蝙蝠的捕杀方式也与其它动物的方式不同，他们每天所选择的时间是在夜晚的时候出来，而在这个时候他去捕捉一些猎物，以他们的小虫子为生，而在这些小虫子的身上就会流出很多的病毒，而这些病毒通过一定的环境以及一定的因素就会集中在蝙蝠的身上。

所以通过时间的选择以及自然生物经过的选择，就在滨湖的身上有了许许多多的病毒，可这些病毒的存在也不会让他再失去其他小动物的时候，让他们身上的病毒感染也不会有什么样的影响，也就是我们所说的产生了抗体，而这些抗体也是帮助蝙蝠能够生存下来的主要原因之一了，所以我们要说的就是，在这个世界上，每一种生物都有它自己生存的方式以及生存的环境，而它的方式也是我们所不能改变的。

为什么蝙蝠是诸多病毒的宿主？

病毒复制是在细胞内的，如果细胞察觉发现自己被病毒感染之后会把合成的病毒蛋白进行消化，因为进化上，蝙蝠选择了飞行，所以它的代谢率会升高，这样氧化应激水平也会升高，为了对抗飞行带来的这些结果，蝙蝠进化上适应了高水平的DNA损伤修复。

这一点的直接后果是蝙蝠的寿命很长，并且很少发生癌症；此外蝙蝠具有了更强的本底水平的固有免疫应答系统，所以携带病毒的时候很少发病或就是不发病。

所以这就是蝙蝠携带病毒不受感染，寿命比较长的原因。因为蝙蝠虽然携带100多种病毒，但是蝙蝠的体内有自动修复功能，这就是以毒攻毒。所以蝙蝠的身体基因造就了成为病毒的宿主，病毒需要借助蝙蝠体内繁殖，蝙蝠要需要病毒来修复伤身体。

蝙蝠的习性

蝙蝠主要在傍晚或夜里飞行寻找食物。根据品种不同，蝙蝠吃的食物有所不同，这些食物包括昆虫、果实和花朵，小型脊椎动物，鱼或者花密。蝙蝠寻找黑暗、隐蔽的地方头朝下睡觉，翅膀在身体附近或紧贴身体折叠起来。它们成群的栖息在大树、洞穴、废弃建筑物、教堂钟塔或悬垂的屋檐下，自己并不筑巢。

蝙蝠也会交谈。一些社交性的信号可以用来吸引配偶、保卫食物、召唤同类以及驱逐一些掠食蝙蝠的动物。这些信号通常采用很低的频率发出（有的时候人类也可以听到），因此，这些声音可以传播很远。