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蝙蝠为治疗COVID-19提供了线索——长寿和耐病的秘密

为了对抗COVID-19,我们需要像蝙蝠一样调节我们的免疫系统。

蝙蝠通常被认为是感染了许多致命病毒的零患者,这些病毒包括埃博拉病毒、狂犬病,以及最近引起冠状病毒的SARS-CoV-2毒株。

尽管人类在感染这些病原体时会出现不良症状,但蝙蝠对病毒的耐受性非常强,而且比类似大小的陆地哺乳动物寿命长得多。

它们长寿和抵抗病毒的秘密是什么?

根据罗彻斯特大学的研究人员的研究,蝙蝠;长寿和耐受病毒的能力可能源于它们控制炎症的能力,而炎症是疾病和衰老的标志。在一篇发表在《细胞代谢》杂志上的综述文章中,包括罗切斯特大学生物学教授Vera gorbunova和Andrei seluanov在内的研究人员概述了蝙蝠的潜在机制。独特的能力和这些机制可能为开发人类疾病的新疗法提供线索。

为什么蝙蝠具有免疫力?病毒吗?

Gorbunova和Seluanov是一对已婚夫妇,他们3月份在新冠肺炎旅行禁令开始之前在新加坡。当病毒开始传播、新加坡进入封锁状态时,他们被隔离在同事布莱恩肯尼迪(Brian Kennedy)家中。肯尼迪是新加坡国立大学(National University of Singapore)健康老龄化中心(Centre for health Aging)主任,也是这篇论文的合著者。

三位科学家都是研究哺乳动物寿命的专家,他们开始谈论蝙蝠。SARS-CoV-2被认为在病毒传播给人类之前起源于蝙蝠。虽然蝙蝠是病毒携带者,但它们似乎没有受到病毒的影响。另一个令人困惑的因素是:一般来说,一个物种寿命与体重有关;物种越小,寿命越短,反之亦然。然而,许多种类的蝙蝠寿命可达30至40年,这对它们的体型来说是令人印象深刻的。

有一段时间,我们一直对蝙蝠的长寿和抗病能力感兴趣,但是我们没有时间坐下来思考这个问题。罗彻斯特的生物学教授桃瑞丝·约翰斯·切里说。隔离给了我们时间来讨论这个问题,我们意识到蝙蝠之间可能有很强的联系。对传染病的抵抗力和寿命。我们还意识到蝙蝠可以为人类治疗疾病提供线索。

虽然已经对蝙蝠的免疫反应和对蝙蝠的研究;长寿,直到他们的文章,没有人结合这两种现象,Seluanov说。

Gorbunova和Seluanov研究了其他长寿动物的寿命和抗病能力,包括裸鼹鼠。他们研究的一个共同主题是,炎症是衰老过程和与年龄有关的疾病的标志,包括癌症、阿尔茨海默病和心血管疾病。包括COVID-19在内的病毒是引发炎症的一个因素。

对于COVID-19,炎症会失控,可能是炎症反应杀死了患者,而不是病毒本身。Gorbunova说。人类的免疫系统是这样工作的:一旦我们被感染,我们的身体就会发出警报,我们就会发烧和发炎。其目的是杀死病毒并对抗感染,但它也可能是有害的反应,因为我们的身体对威胁反应过度。

但蝙蝠却不是这样。与人类不同的是,蝙蝠已经发展出一种特殊的机制,可以减少病毒的复制,也可以抑制对病毒的免疫反应。其结果是一种有益的平衡:他们的免疫系统在控制病毒的同时,不会产生强烈的炎症反应。

为什么蝙蝠能对疾病产生抗药性?

根据研究人员的说法,有几个因素可能有助于蝙蝠进化到对抗病毒和长寿。其中一个因素可能是飞行。蝙蝠是唯一有飞行能力的哺乳动物,这需要它们适应体温的快速上升、新陈代谢的突然激增和分子损伤。这些适应性也有助于抗病。

另一个因素可能是他们的环境。许多种类的蝙蝠生活在大而密集的群体中,紧密地挂在洞穴的天花板上或树上。这些条件是传播病毒和其他病原体的理想条件。

蝙蝠经常接触病毒,Seluanov说。它们总是飞出去,带回一些新的东西到洞穴或巢穴中,它们传播病毒,因为它们住得非常近。

因为蝙蝠不断地暴露在病毒中,它们的免疫系统与病原体进行着永久的军备竞赛:病原体会进入机体,免疫系统会进化出一种对抗病原体的机制,病原体会再次进化,等等。

通常,进化中新特性的最强驱动力是与病原体的军备竞赛,Gorbunova说。对付所有这些病毒可能会使蝙蝠成型。免疫和长寿.”

人类能发展出和蝙蝠一样的抗病能力吗?

这可不是在邀请人们扔掉面具,在餐馆或电影院挤在一起。进化要经过几千年,而不是几个月。只是在近代史上,大部分人口才开始在城市附近居住。或者技术使快速的移动和跨越大陆和全球旅行成为可能。虽然人类可能正在形成与蝙蝠类似的社会习惯,但我们还没有进化出蝙蝠;复杂的机制来对抗病毒的出现和迅速传播。

其结果可能是我们的身体会经历更多的炎症,Gorbunova说。

研究人员还认识到衰老似乎对人类起着不利的作用。对COVID-19反应。

COVID-19在老年人中的发病机制与此不同。Gorbunova说。年龄是决定生死的最关键因素之一。我们必须把老化作为一个整体来对待,而不仅仅是治疗个别症状。

研究人员预计,通过对蝙蝠的研究,免疫系统将为人类治疗疾病和衰老提供新的靶点。例如,蝙蝠已经突变或完全消除了一些与炎症有关的基因;科学家可以开发药物来抑制人类的这些基因。Gorbunova和Seluanov希望在Rochester启动一个新的研究项目来实现这个目标。

如果我们想预防炎症、活得更长、避免COVID-19等疾病的致命影响,人类有两种可能的策略。Gorbunova说。一个人可以避免接触任何病毒,但这是不现实的。第二种是像调节蝙蝠一样调节我们的免疫系统。

177 .世界变得像蝙蝠一样:活得更久,能忍受病毒。作者Vera Gorbunova, Andrei Seluanov和Brian K. Kennedy, 2020年7月7日,细胞代谢。

DOI: 10.1016 / j.cmet.2020.06.013

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