鹅知道 | 从非典、埃博拉再到新冠病毒，蝙蝠才是蹂躏人类的“毒王”

蝙蝠兼具了飞行能力+哺乳类近亲+喜欢钻各种阴暗潮湿的地方，这几种能力的合一，绝对是病毒宿主中的战斗机。

北京时间2020年2月3日，国际权威学术期刊《自然》（Nature）在线发表了中国科学院武汉病毒研究所研究员石正丽团队关于新型冠状病毒（2019-nCoV）的研究论文，论文标题为：蝙蝠是造成肺炎疫情的新型冠状病毒的可能来源。

论文提到，石正丽团队发现新型冠状病毒基因组序列与一种蝙蝠身上的冠状病毒在全基因组水平上相似度高达96%，因而推测蝙蝠可能是新型冠状病毒的来源。

再把时间向前推进，2017年11月30日，仍是石正丽团队在国际病原学权威期刊 PLoS Pathogens 杂志上发表了研究论文。该团队在我国云南发现了一处蝙蝠SARS样冠状病毒的天然基因库，揭示SARS冠状病毒起源于蝙蝠中的病毒重组。

2019年1月，国外科学家们在一个被遗弃的利比里亚矿场附近，捕获了一只长手指蝙蝠，它的身上发现了五分之一的埃博拉病毒基因组。

从非典、埃博拉，再到如今的新冠病毒，肆虐全球的病毒大多数都与蝙蝠有关，而蝙蝠为何如此“毒”性十足，或许得从基因学上寻找答案。

以下为知乎答主Vigorous Cooler撰文全文，腾讯科技稍作整理（作者Vigorous Cooler ，系知乎优秀回答者，来自知识星球真知拙见的病原生物学博士）：

关于蝙蝠是否是病毒的理想宿主，作为研究人员来说，要解决这个假说可以分为三步：

第一步：蝙蝠是不是十分重要的新发病毒储存宿主？

第二步：蝙蝠是否在携带病毒上具有其特殊性？

第三步：到底什么因素造成了蝙蝠的特殊性？

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。

对于第二个问题，蝙蝠是不是特殊的？

首先需要了解蝙蝠本身的一些特点，比如：

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，比如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。

最后一个问题，是什么原因让蝙蝠这么特殊？

从基因组学上可以提出以下问题：

1、蝙蝠具有其他哺乳类不具有的基因/通路

2、蝙蝠缺乏其他哺乳类具有的基因/通路

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

通过基因组测序发现，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24小时，细胞肯定挂了，但是体外培养的蝙蝠细胞却能抵抗热压力。

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死了）。

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。

用通俗一点的语言解释：因为在进化上，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。这和其他哺乳动物，平时不表达这类分子，而是通过诱导再大量产生的情况完全不同（none or all）。

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。

有科学家推测，可能是作为哺乳动物中唯一能飞的动物，蝙蝠的新陈代谢就会非常快、能量消耗大。新陈代谢的过程会对机体产生各种各样的损伤，比如活性氧，比如DNA复制错误等等。而这些压力和可能导致的细胞损伤有可能会使蝙蝠自己进化出一套机制，来使它自身部分免疫系统一直处于开启的状态。

最后总结一下，蝙蝠之所以成为“毒王”，主流观点有这样几种：

蝙蝠种类甚多——病毒相应多。

蝙蝠种群数量大，种类又多，相互之间还可能互相杂居，一个山洞的蝙蝠可能有几千只到几百万只。病毒就可能在不同种类的蝙蝠间交流。

蝙蝠会迁徙，种群的交流——病毒的交流。

蝙蝠活的长——相互之间病毒传播的机会更多。

蝙蝠与人类同属哺乳动物——进化上的亲缘关系不是特别远——某些远古留下的病毒可能在人和蝙蝠的细胞上都有相应的病毒受体，给病毒的跨种跳跃创造条件。

还有一些观点认为蝙蝠通过回声定位，可能大部分蝙蝠间病毒的传播有可能在声波发出来的时候就喷出来了，蝙蝠又群居杂处，很容易传播。

所以，为什么蝙蝠成为毒库，有可能是很复杂的因素造成的，其中有蝙蝠的原因，也有蝙蝠和人接触的因素。一句话概括：蝙蝠，兼具了飞行能力+哺乳类近亲+喜欢钻各种阴暗潮湿的地方，这几种能力的合一，绝对是宿主中的战斗机。