《科学》:研究感染新冠的蝙蝠或有助于评估未来的大流行

实习生 李周亮 澎湃新闻记者 曹年润
2023-12-07 07:41
来源:澎湃新闻

·“如果某种先天途径真的可以控制蝙蝠体内的冠状病毒,那么我们是否可以开发一种模仿该途径中某些分子的药物?”

当地时间2023年12月4日,据《科学》(Science)杂志报道,一些研究团队正在养殖蝙蝠,用SARS-CoV-2(新冠病毒)感染它们,以探索冠状病毒从动物宿主传播到人类的原因,这些实验可能有助于评估未来的大流行风险。

研究圈养的马蹄蝠并不容易。2005年,美国微生物科学院院士、杜克-新加坡国立大学(Duke-NUS)医学院分子病毒学家王林发想用非典(SARS)病毒感染动物,以确定这种病毒是否会在蝙蝠中生长良好。他和他当时在澳大利亚动物健康实验室(the Australian Animal Health Laboratory)的团队在一个生物安全级别最高的实验室,穿着全身防护装备喂养这些小型食虫动物,但最后,他的技术人员在得到可靠的结果之前就退缩了。

但文章称,这种实验的潜在回报是诱人的,因为越来越多的证据表明,蝙蝠是病毒的宿主。感染圈养的蝙蝠可以显示蝙蝠冠状病毒(与导致SARS和COVID-19的人类病毒有关)如何蔓延到其他动物,以及潜在地蔓延到人类身上。对圈养蝙蝠的研究也有助于阐明所谓的反向人畜共患病的风险,即人类或其他动物用病原体感染蝙蝠,这些病原体可能会广泛传播。了解蝙蝠如何携带大量病毒而不生病,甚至可能发现新治疗方法的线索。研究人员正在跟随王林发的脚步对SARS-CoV-2进行研究。

病毒学家文森特·明斯特(Vincent Munster)在美国国家过敏和传染病研究所(NIAID)的落基山实验室(RML)研究蝙蝠,11月初,美国国会因其研究将他的年薪降至1美元。11月8日,两名参议员还向美国国立卫生研究院(NIH)院长询问了RML耗资1.25亿美元建造新动物饲养场来饲养蝙蝠的计划。

明斯特和其他一些研究人员坚持认为实验几乎没有风险。美国康奈尔大学(Cornell University)疾病生态学家、Bat One Health国际研究联盟领导者Raina Plowright认为,对实验的担忧被夸大了,所有实验都是在最高水平的生物安全预防措施下进行的。“如果我们不深入研究这些病毒如何在其宿主体内运作,就是对人类迫在眉睫的最大风险之一视而不见。”

王林发最初想测试食果洞穴花蜜蝙蝠(Eonycteris spelaea)是否会感染SARS-CoV-2,但当他发现它们的细胞在试管实验中没有被感染时,他打消了继续尝试的念头。德国弗里德里希·吕弗勒研究所(FLI)的病毒学家马丁·比尔(Martin Beer)认为细胞培养实验可能会产生误导,决定在大流行开始几个月后继续尝试用SARS-CoV-2感染蝙蝠。

他们在2020年7月的报告中说,所有实验蝙蝠都被感染了,病毒进行了传播,但没有一只蝙蝠生病。“它们可能很容易控制病毒,在应对这些病毒方面比人类有更好的准备。”比尔说,果蝠在不生病的情况下拥有感染和传播SARS-CoV-2的能力表明,如果它们从人类或其他动物身上感染了病毒,可能成为宿主,感染更多的物种。

还有一些人关注蝙蝠本身的感染风险。一些研究人员担心,其他物种可能会在与人类接触后感染SARS-CoV-2,并且生病。美国地质调查局国家野生动物健康中心(the U.S. Geological Survey’s National Wildlife Health Center)的病毒学家杰弗里·霍尔(Jeffrey Hall)团队试图用SARS-CoV-2感染大棕蝠(Eptesicus fuscus),这种蝙蝠经常栖息在人类的房屋中。他们在2021年1月报告说,8只感染过的蝙蝠中没有一只将病毒排出或传播给笼中的同伴,这表明该物种至少对SARS-CoV-2感染有抵抗力。

另一种导致反向人畜共患病的候选研究对象是巴西(或墨西哥)无尾蝙蝠(Tadarida brasiliensis),这是一种迁徙性食虫动物,栖息在北美城市地区的大型群落中,人们聚集在那里观看蝙蝠每天晚上从桥梁和洞穴中飞出。霍尔团队发现,被感染的10只蝙蝠中有5只会排出病毒,但没有一只会将病毒传播给笼子里的同伴。

美国科罗拉多州立大学(CSU)的兽医安吉拉·博斯科·劳特(Angela Bosco Lauth)团队用两种不同的SARS-CoV-2毒株感染了18只墨西哥无尾蝙蝠,没有一只蝙蝠传播病毒。劳特说:“这些蝙蝠排出的病毒量不会像人和猫那样多,这表明它们不可能成为病毒宿主。”

CSU免疫学家托尼·舒恩茨(Tony Schountz)团队发现,他们从2006年开始养殖的18只牙买加果蝠(Artibeus jamaicensis)中SARS-CoV-2的复制率很低,没有传播。因此,他们决定“使用一些创造性的方法来迫使感染”。SARS-CoV-2通过一种名为血管紧张素转换酶2(ACE 2)的受体进入细胞,这种受体少量存在于蝙蝠的肺部。因此,托尼团队采用了一种使实验室小鼠对SARS-CoV-2易感的方法:将人类ACE 2基因引入另外18只蝙蝠,然后感染它们。

托尼团队于10月19日在PLOS Pathogens报告说,SARS-CoV-2感染对蝙蝠的肺部造成了中度损害,但与老鼠不同,蝙蝠没有生病。研究人员说,这些发现“非常有趣”,部分原因是,它们表明除了ACE 2受体水平之外,还有其他东西可以抑制蝙蝠体内的病毒。

托尼团队希望这些动物可以帮助揭示给予蝙蝠对抗SARS相关冠状病毒的第一道防线——先天免疫反应。“如果某种先天途径真的可以控制蝙蝠体内的冠状病毒,那么我们是否可以开发一种模仿该途径中某些分子的药物?”

托尼团队在9月获得了170万美元的NIH拨款,并计划花费其中的一部分来建立一个菊头蝠养殖地。CSU还从NIH获得了670万美元,用以建造一个新的设施来安置蝙蝠群,学校预计该设施将于2025年开始运营。

在新动物饲养场开放之前,明斯特团队正在使用CSU饲养的牙买加果蝠群进行对SARS-CoV-2的先天免疫反应研究。他计划于近期发布关于关键免疫信使干扰素的发现的预印本论文,“我们认为干扰素信号中的某些东西正在消灭这种特殊的病毒。理解这一点让我们对于病毒如何大流行有更广泛的认知。”

    责任编辑:卢雁
    图片编辑:朱伟辉
    校对:丁晓