独特的蝙蝠
蝙蝠是属于翼手目哺乳动物,目前已发现的种类超过1000种,全世界的哺乳动物约有4600种,因此蝙蝠是世界上数量第二多的哺乳动物,仅次于啮齿类。同时蝙蝠的食性广泛,一般分为:食虫、食肉、食鱼、吸血和食果。此外,还有一些杂食性蝙蝠。其中,约70%的蝙蝠是食虫的。
蝙蝠独特的组织学和行为学特征,使它们成为传染病媒介中一个特殊的存在。蝙蝠还有两个显著的特点:动力飞行和夜间活动。这两个特点使得蝙蝠能够突破地形限制,飞越水体,大大扩展了蝙蝠的活动范围。
此外,蝙蝠多为群居动物,多种蝙蝠共同生活的情况很常见。群居蝙蝠的密度往往很高。例如,每平方米的墨西哥无尾蝙蝠数量可达3000只,一个洞穴中的总数甚至可以达到数百万只。如此高密度的种内或种间接触似乎是蝙蝠携带多种病毒的原因之一。
蝙蝠和病毒的关系
到目前为止,国内外研究人员已利用各种方法从蝙蝠体内检测或分离出130多种病毒,其中近一半为人畜共患病毒,包括弹状病毒科的狂犬病毒和狂犬病相关病毒,以及披膜病毒科、黄病毒科、兔病毒科、沙粒病毒科、呼肠孤病毒科、副粘病毒科和疱疹病毒科的一些病毒成员。
此外,研究还发现,一只蝙蝠平均可以携带2.71种病毒,一种病毒存在于4.51种蝙蝠中。而另一只重要的病原携带者和传播宿主啮齿类动物,平均携带2.48种病毒,2.76种病毒。由此可见,蝙蝠在病原传播中的作用不容小觑。
看来蝙蝠简直就是自然界中移动的病毒宿主啊!
但说这些病毒都是蝙蝠携带或传播的,并不完全正确。虽然我们在蝙蝠身上发现了如此多的病毒,但由于研究技术和方法的限制,我们还没有搞清楚大多数病毒和蝙蝠之间的关系。蝙蝠到底是传播这些病毒的始作俑者,还是这些病毒的受害者,我们至今还不清楚。
所以发起者和受害者对于疾病的传播很重要。
有什么不同?
这两者的区别是巨大的,我先解释一下宿主的概念,宿主作为病原体的生存场所,往往是病原体传播的罪魁祸首,一般有以下几个特点:
1、易感性:我们都知道自然界中的病毒种类繁多,但是它们都有各自的宿主——病毒只能感染特定的宿主,因此易受病毒感染是前提条件。
说到这一点,蝙蝠自然不用多说,从蝙蝠身上检测出这么多病毒,至少说明蝙蝠对很多病毒都易感。
2、耐受性:如果感染了病毒,不管是身体迅速消灭病毒,还是蝙蝠迅速死亡,都无法很好地传播病毒。所以作为宿主,要对病毒感染有耐受性,但不是完全消灭病毒。简单来说就是蝙蝠感染病毒后,不会发病或者症状较轻。蝙蝠一般通过以下几种方式对病毒产生耐受性:
▪适者生存,蝙蝠种群数量庞大,可以淘汰一部分对病毒敏感的蝙蝠,使得存活下来的蝙蝠对所携带的病毒具有耐受性,同时又能不断排毒。
▪冬眠是许多蝙蝠的重要生理特征。在冬眠期间,蝙蝠的多项生理机能显著下降。其中最重要的是免疫系统比平时低迷很多,这样冬眠的蝙蝠对病毒感染不会产生剧烈的免疫反应。同时,冬眠蝙蝠体内病毒的生长速度也变慢。此时蝙蝠不会出现任何异常症状,而是能继续排出毒素。
▪免疫机制。虽然我们对蝙蝠的免疫应答机制的研究还非常有限,但蝙蝠作为哺乳动物家族的一员,也具有抗感染的免疫应答机制,通过体液免疫和细胞免疫抵抗病毒的入侵。
3、传播途径:如果宿主是“足不出户”的人,病毒就无法传播,是无害的。因此,作为宿主,也必须有适合病原体传播的途径。
蝙蝠具有长距离飞行的能力,随着季节的变化可以进行长距离迁徙,这种长距离迁徙使得蝙蝠很容易将病毒传播到其他地方。吸血蝙蝠可以通过吸血将病毒传播给人和动物,而食虫蝙蝠和果蝠则会到人类居住地捕食昆虫、吃水果,这就增加了蝙蝠病毒跨物种传播的机会。最直接的证据是携带亨尼巴病毒的飞蝠在进食水果时通过水果将病毒传播给马和猪,从而引发了澳大利亚和马来西亚的亨尼巴病毒疫情。此外,棕果蝠在饮水时还能通过受污染的水将埃博拉病毒传播给人类,引发加蓬和刚果爆发埃博拉出血热疫情。
综上所述,如果蝙蝠是病毒的宿主,病毒就会长期存在于蝙蝠体内,存在病毒长期传播,成为传染病源的可能性。如果蝙蝠是病毒的受害者,一般来说,要么蝙蝠消灭攻击它们的病毒,要么蝙蝠被病毒杀死,病毒传播的风险就会低很多。
哪些病毒可以导致人类严重疾病并且以蝙蝠为宿主?
1.马尔堡病毒
其名称源于1967年欧洲发生的一起实验室感染事故。前联邦德国马尔堡和法兰克福的研究人员对从乌干达进口的非洲长尾绿猴进行实验后,发现它们出现了类似出血热的症状。随后从死者和病人的标本中分离培养出一种新病毒,命名为马尔堡病毒。该病毒传染性极强,死亡率很高。
目前认为,非洲的蝙蝠,特别是非洲果蝠是马尔堡病毒的宿主亨尼帕病毒,在刚果民主共和国曾暴发过马尔堡出血热疫情,科研人员在疫情发源地的地下矿井中捕获动物进行检测,在两只食虫蝙蝠和一只果蝠体内检测出了马尔堡病毒核酸。
2. 亨德拉病毒(HeV)和尼帕病毒(NiV)
亨德拉病毒于1994年首次在澳大利亚布里斯班的亨德拉地区发现,导致至少21匹马和2人发病,出现严重的呼吸道症状,最终导致14匹马和1人死亡。尼帕病毒于1999年在马来西亚的一次疫情中被证实。由于两种病毒在结构和致病性上相似,人们将两种病毒合并为一个新属——亨尼帕病毒。
对亨德拉病毒的研究发现,马和人只是亨德拉病毒的过量宿主,果蝠是其天然宿主,在澳大利亚的四种果蝠中均可检测到亨德拉病毒。
3.病毒
该病毒是在 2012 年发现的,当时一位野生动物生物学家在南苏丹和乌干达进行了为期六周的实地考察后返回美国,随后出现发烧、头痛、肌痛和关节痛等症状。在排除多种已知病原体后,通过深度测序和全基因组分析发现了这种新的副粘病毒科病毒。
蝙蝠更有可能是新发疾病的源头
近年来,蝙蝠与许多新发传染病联系在一起。当一种新发传染病出现时,我们常常会在蝙蝠身上发现相同或相似的病原体。例如,2009年美国流感疫情期间,研究人员在中美洲的黄肩蝠身上发现了甲型流感病毒。在两年前的MERS疫情中,非洲、欧洲等地的蝙蝠身上也发现了类似的病毒。因此,蝙蝠身上的一些病毒可能成为人类健康的潜在威胁。
为什么我们对蝙蝠及其携带的病毒仍然知之甚少?
蝙蝠作为自然界病毒宿主的重要性不言而喻,但对于想要深入研究蝙蝠与病毒关系的人来说,仍然存在不少困难。
▪我们想对野生蝙蝠进行研究,但由于蝙蝠的活动范围很广,我们无法对其进行长期稳定的观察。同时,野生蝙蝠体内可能存在多种病毒,这些病原体的存在会对我们想要研究的病毒产生许多难以预测的影响。同时,蝙蝠本身激素水平的变化或其生存环境的变化也会影响野生蝙蝠的研究结果。
▪人工繁育蝙蝠面临的困难同样巨大。首先需要建立SPF级(无特定病原体)蝙蝠克隆体系,这不仅需要前期对蝙蝠进行捕捉、隔离、运输,还需要一批具备相关专业知识的繁育、养殖人员、设施齐备的养殖场地,还要克服蝙蝠繁殖能力低下的问题。这需要投入巨大的人力、物力和时间,绝非一日之功。
蝙蝠饲养和实验操作
然而,尽管蝙蝠研究面临如此多的困难,但大多数研究人员并没有灰心,他们继续研究蝙蝠,希望能够更多地了解蝙蝠。