利用蝙蝠控制体内病毒的机制或有望帮助开发治疗诸如COVID-19等疾病的新型疗法
来源:本站原创 2020-07-26 23:29
2020年7月27日 讯 /生物谷BIOON/ --蝙蝠通常被认为是感染了许多致命性病毒的零患者,这些病毒包括埃博拉病毒、狂犬病、引起COVID-19的SARS-CoV-2毒株等,尽管人类在感染这些病原体时会出现多种不良症状,但蝙蝠对病毒的耐受性非常强,而且其还要比类似大小的陆地哺乳动物的寿命长的多;蝙蝠的长寿和对病毒耐受的能力或许源于其控制炎症的能力,炎症
2020年7月27日 讯 /生物谷BIOON/ --蝙蝠通常被认为是感染了许多致命性病毒的零患者,这些病毒包括埃博拉病毒、狂犬病、引起COVID-19的SARS-CoV-2毒株等,尽管人类在感染这些病原体时会出现多种不良症状,但蝙蝠对病毒的耐受性非常强,而且其还要比类似大小的陆地哺乳动物的寿命长的多;蝙蝠的长寿和对病毒耐受的能力或许源于其控制炎症的能力,炎症是疾病和机体衰老的标志。
近日,一项刊登在国际杂志Cell Metabolism上题为“The World Goes Bats: Living Longer and Tolerating Viruses”的研究报告中,来自罗彻斯特大学等机构的科学家们通过研究揭示了隐藏在蝙蝠机体特殊能力背后的分子机制,以及这些机制如何帮助研究者开发治疗人类疾病的新型疗法。
图片来源:CC0 Public Domain
研究人员最开始进行哺乳动物长寿领域的相关研究,随后他们开始转向对蝙蝠进行研究,在SARS-CoV-2扩散到人类之前,该病毒被认为起源于蝙蝠,尽管蝙蝠是携带者,但蝙蝠似乎并不会受病毒的影响,另外一种让研究者困惑的因素就是,一般而言,一个物种的寿命与其体重有关,即物种越小,寿命越短,反之亦然,然而,许多蝙蝠的寿命能够达到30-40年,这似乎就有点矛盾了。研究者Gorbunova表示,这段时间以来我们非常感兴趣研究蝙蝠的长寿及疾病耐受性机制,但我们似乎并没有时间坐下来好好想想,而隔离刚好让我们有时间来探讨这个问题,蝙蝠对感染性疾病的耐受性和其长寿之间似乎有着非常强的相关性,而且蝙蝠也能够为开发治疗疾病的新型疗法提供新的线索。
截至目前为止,很多研究都分析了蝙蝠机体的免疫反应,同时也对蝙蝠的长寿进行了研究,但并没有研究将这两种现象联系起来;为此研究人员在包括裸鼢鼠在内的其它格外长寿的动物中研究了长寿与疾病耐受性之间的关联,其中最常见的一个研究领域就是炎症,炎症是机体衰老和年龄相关疾病的主要标志,包括癌症、阿尔兹海默病等,而病毒或许是诱发炎症的另外一个因素。
对于COVID-19而言,炎症会失控,而炎性反应或许是引发患者死亡的元凶,而并不是病毒本身;人类机体免疫系统的工作原理就是,一旦我们给感染了,机体就会拉起警报随后就会出现发烧和炎症表现出现,目的在于杀灭病毒并抵御感染,但随着机体对威胁产生过度反应,这种症状或许就是一种致命性的反应了。但蝙蝠却不是这样,与人类不同的是,蝙蝠体内会产生一种特殊机制来降低病毒的复制,同时也能抑制机体对病毒的免疫反应,其结果就会产生一种有益的平衡,即机体免疫系统在控制病毒的同时,并不会产生非常强烈的炎症反应。
有多种因素能促进蝙蝠进化地抵御病毒并存活地更久,其中一种因素就是飞行,蝙蝠是唯一有飞行能力的哺乳动物,这就需要它们适应机体体温的快速上升,新陈代谢的突然激增和分子损伤,这些适应或许有助于其抵御疾病。另外一种因素或许就是环境了,很多蝙蝠生活在大而密的群体中,其会紧密地挂在洞穴的顶上或树上,这些条件都是传播病毒和其它病原体的理想条件。
蝙蝠会持续暴露于病毒中,其总是会飞出去带回一些新的东西到洞穴或巢穴中,同时还会彼此传播病毒,因为蝙蝠会不断暴露于病毒中,因此其机体的免疫系统会与病原体进行着永久的军备竞赛,即病原体会进入体内,同时免疫系统也会进化出抵御病原体的机制,病原体会再次不断进化。通常情况下,在进化过程中,产生新特征的最强大的驱动因素是与病原体的军备竞赛,与这些病毒接触也能够塑造蝙蝠的免疫力和长寿。
当然,这并不是让人们扔掉其佩戴的口罩,在参观或电影院拥挤在一起,进化需要经过几千年,而不是几个月,只有在近代史上,大部分的人口才开始在城市附近居住,技术能推动人群的快速移动、跨越大陆及全球的旅行成为可能,虽然人类可能正在形成与蝙蝠类似的社会习惯,但却并没有进化出蝙蝠所拥有的复杂机制来应对病毒的出现和迅速传播。最后的结果就是人类机体会经历更多的炎症表现,如今研究者认识到,机体衰老似乎在人类对COVID-19的反应上扮演着反向的角色。
在老年人群体中,COVID-19会存在一种不同的发病机制,而衰老就是生存与死亡之间最重要的因素,研究人员不得不将衰老作为一个整体来治疗而不是仅治疗患者出现的个别症状;研究者预测,对蝙蝠的免疫系统进行研究或能提供新的靶点来帮助开发抵御疾病和衰老的新型疗法,比如,蝙蝠能发生突变或完全消除参与炎症的多种基因,因此科学家们就能开发抑制人类机体中这些基因的药物。
最后研究者Gorbunova说道,如果想要抑制炎症、长寿并且避免诸如COVID-19等疾病所产生的致死性效应的话,人类或许拥有两种可能性的策略,其中一种就是避免暴露于任何病毒中,但这似乎并不太现实,第二种就是像病毒一样能调节机体的免疫系统。(生物谷Bioon.com)
参考资料:
【1】Bats offer clues to treating COVID-19
【2】Vera Gorbunova, Andrei Seluanov, Brian K. Kennedy. The World Goes Bats: Living Longer and Tolerating Viruses, Cell Metabolism (2020). DOI: 10.1016/j.cmet.2020.06.013
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