蝙蝠如何扛住新冠等“多重夹击”？科学家破译了它的基因

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新冠病毒以蝙蝠为自然宿主，已成为科学家们的共识。多项研究证实，这个让世界各国陷入混乱的病毒正是源自蝙蝠，并通过另一种尚未确认的中间宿主传播给了人类。

不仅如此，包括SARS、MERS和埃博拉等许多令人“闻风色变”的病毒，也同样是通过蝙蝠传播到了人类社会。

堪称“病毒库”的蝙蝠为何自身不会染病？目前，一个由多国科学家组成的团队希望能解开这个谜题。

这个团队创立了一个名为“Bat1K”的全球基因合作项目，旨在解码所有1421种现存蝙蝠的基因组。如今，他们已成功破译了6种蝙蝠的基因蓝图，揭示了蝙蝠“特殊免疫力”的遗传线索。当地时间7月22日，这项研究的成果已发表于《自然》期刊上。

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论文截图图据《自然》期刊网站

研究人员表示，通过破解蝙蝠如何耐受冠状病毒的秘密，或许将提供最终的解决方案，在这一次的新冠病毒和未来的大流行病期间帮助人类保持健康。

“祖传”的免疫：基因特殊性形成更高的耐受性

为了分析基因组，该团队利用尖端技术对蝙蝠的基因组进行了排序，获得了目前的高质量基因组数据。目前，已破译的六种蝙蝠分别是马铁菊头蝠（Rhinolophusferrumequinum）、埃及果蝠（Rousettusaegyptiacus）、苍白矛吻蝠（Phyllostomusdiscolor）、大鼠耳蝠（Myotismyotis）、库氏伏翼（Pipistrelluskuhlii）以及獒蝠（Molosmolossus）。

“利用最新的DNA测序技术和计算这些数据的新方法，我们在染色体水平上重建了每只蝙蝠96-99%的基因组。”马克斯·普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所所长、德累斯顿系统生物学中心主任尤金·迈尔斯教授说。

随后，研究团队将破译的蝙蝠基因蓝图与其他42种哺乳动物进行比较，以确定蝙蝠在哺乳动物生命树中的位置，而这一问题此前一直未能解决。

利用全新的系统发育分析方法和全面的分子数据，研究团队发现蝙蝠与一个名为Ferreuungulata的群体关系最为密切，该群体由食肉动物（狗、猫、海豹等）、穿山甲、鲸鱼和有蹄类动物组成。

为了探寻导致蝙蝠独特适应性变化的基因组变化，该团队还进行了全基因组筛选，系统地搜索了蝙蝠和其他哺乳动物之间的基因差异，确定了蝙蝠基因组中进化不同的区域，以及可能导致蝙蝠独特特征的基因的失位。

一只大鼠耳蝠（Myotismyotis）正在捕捉昆虫图据BBC新闻

筛选结果表明，蝙蝠某些免疫相关基因在进化上发生正向选择，这意味着，蝙蝠祖先已经开始进化出免疫调节机制，使其比典型的哺乳动物对病原体具有更高的耐受性。

普朗克分子细胞生物学和遗传学研究所迈克尔·希勒博士说：“我们发现了蝙蝠抗病毒基因的扩增，免疫基因的独特选择，以及与炎症有关的基因丢失，这些变化可能有助于蝙蝠的特殊免疫力形成，并指向它们对冠状病毒的耐受性。”

同时，科学家还在蝙蝠基因组中发现了这种耐受能力的证据。他们表示，蝙蝠基因组存在着多种“病毒化石”，即过去感染的病毒已整合到了蝙蝠的基因组中，这表明蝙蝠基因组包含了比其他物种更高的多样性，也提供了历史上对病毒感染耐受的基因组记录。

考虑到蝙蝠基因组的质量，该团队专门识别并实验验证了几个可能控制蝙蝠关键进化创新的非编码调控区域。

全基因组筛选显示了可能参与蝙蝠异常免疫的基因变化图据《自然》期刊网站

“有了这样完整的蝙蝠基因组，我们可以识别出其特有的控制基因表达的调控区域。重要的是，我们能够在实验室中验证蝙蝠独特的核糖核酸，以显示它们对基因调控的影响，”Bat1K项目联合创建人、马克斯·普朗克心理语言学研究所博士索尼娅·弗恩斯说。“未来，我们可以利用这些基因组来了解调控区域和表观基因组是如何促成了蝙蝠身上的非凡适应性。”

从大自然中寻找疗法：模拟蝙蝠的免疫反应

都柏林大学的艾玛·特灵教授表示，团队破译的“精细的”基因组序列表明，大量的基因变化让蝙蝠拥有了“独特的免疫系统”，使其免受病毒侵害。

据BBC新闻报道，在许多感染病毒的案例中，导致人类死亡的不是病毒本身，而是人体免疫系统引起的急性炎症反应。而蝙蝠可以控制这种反应，因此，它们虽然可能被病毒感染，却不会表现出明显的生病迹象。了解蝙蝠是如何耐受病毒的，将有助于开发治疗新冠病毒等病毒的新疗法。

“如果我们能模拟使蝙蝠能耐受住病毒的免疫反应，就可以从大自然中寻找治疗方法，”特灵教授向BBC新闻表示，“蝙蝠已经进化出了具备这种能力的免疫系统，让我们无需再从零开始研究。我们现有工具的已经可以进行下一个步骤，我们需要开发药物来做到这一点。”

她所指的工具，正是被破译出的蝙蝠基因蓝图。“这些基因组有助于更好地理解构成蝙蝠特殊免疫力和长寿基础的分子机制，使我们能够识别和验证分子靶标，最终利用这些靶标来缓解人类衰老和抵御疾病。”团队在论文的最后写道。

红星新闻记者王雅林徐缓

编辑张寻

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