烏干達蟒蛇洞（Python Cave）中的埃及果蝠。
圖片來源：Jonathan Towner/波士頓大學
最近，科學家們對烏干達（Uganda）某個洞穴內的一種埃及果蝠進行了基因測序，為蝙蝠攜帶並傳播致命病毒而本身卻不生病的原因提供了線索。
研究者們當時在研究2008年一起來自美國科羅拉多州44歲婦女的病例：她在烏干達進行了為期兩週的遊獵後回家，患上了嚴重的頭痛、寒顫、噁心、嘔吐和腹瀉。接著出現了皮疹、腹痛、乏力和意識混亂。
醫生最終診斷她患的是馬爾堡病（Marburg disease），一種由和埃博拉病毒屬於同一家族、對人類最致命病原體之一的病毒引起的疾病。遊客們可能在參觀蟒蛇洞時，觸摸到覆有蝙蝠糞的岩石而感染這種病毒。這位44歲婦女倖存了下來，但是遊覽了同一個洞穴並感染了馬爾堡病毒的荷蘭遊客去世了。
這種埃及果蝠學名為北非果蝠（Rousettus aegyptiacus），其基因組中包含了多於預期的和哺乳動物免疫系統相關的基因家族（gene family）。研究者們發現了大量與干擾素和自然殺傷相關的基因家族，這與其它和它們類似的哺乳動物有很大的不同。
正如在《細胞》（Cell）中所報導的，這項發現可能最終會引導人們更深入地瞭解病毒傳播，以及制定出對感染病人更好的治療方案。
“我們從蝙蝠身上學到的知識有助於我們研製藥物。”波士頓大學（Boston University）的微生物學教授托馬斯·開普勒（Thomas Kepler）說道。他同時也是這項研究的共同資深作者，和他一起工作的是來自美國陸軍傳染病研究所（US Army Medical Research Institute of Infectious Diseases，簡稱USAMRIID）的古斯塔沃·帕拉西奧斯（Gustavo Palacios）。
“更為重要的是，這或許能幫助我們理解動物傳染病的傳播機制——動物們如何能夠在病毒寄宿於體內的情況下卻不患病，並將病毒傳播給人類？該過程到底是怎麼運作的？動物身為病毒的長期宿主，能夠獲得什麼好處？是為了與病毒協同進化，從而使得病毒傳播到其他的溢出宿主（spillover host）時，能夠表現出更強的致命性嗎？”
致命的貨物
開普勒說，病毒學家長期以來一直對蝙蝠很感興趣，因為它們攜帶狂犬病毒。儘管蝙蝠有時候會因為狂犬病毒而生病，但很少因此死亡。
“因此總有人認為，或許蝙蝠至少和狂犬病毒之間有某種作用。”
20世紀90年代，在馬來西亞爆發的尼帕病毒（Nipah virus）殺死了成百上千頭豬，科學家將這場病毒爆發追溯到了蝙蝠身上。“從那時起，研究者們對蝙蝠與病毒的聯繫就開始產生了興趣。”開普勒說道。現在認為，蝙蝠攜帶著幾種致命的病原體，包括馬爾堡病毒和SARS樣冠狀病毒（SARS-like coronavirus），並通過咬、唾液、糞便或尿液傳播病毒。
但科學家們仍沒有確切地知道，蝙蝠如何能夠攜帶如此致命的病毒自己卻不患病。因此，疾病控制與預防中心（Centers for Disease Control and Prevention）的病毒特別病原體分支（Viral Special Pathogens Branch）的科學家喬納森·湯納（Jonathan Towner）決定調查烏干達地區與馬爾堡病毒死亡有關的埃及果蝠群。他到烏干達捕捉未受感染的蝙蝠，並把他們帶回了疾病預防控制中心。
在那裡，科學家們從單個的蝙蝠體內提取了DNA，並將它送到美國陸軍傳染病研究所進行初步的基因測序。那裡的科學家們將他們的數據送至波士頓大學開普勒實驗室的醫學博士生史蒂芬妮·帕夫洛維奇（Stephanie Pavlovich）手中，她是這篇新論文的主要作者。
基因中的驚喜
帕夫洛維奇和來自美國陸軍傳染病研究所的同事肖恩·洛維特（Sean Lovett），進行了為期兩年的艱苦工作收集基因組數據。他們比較了埃及果蝠和其他哺乳動物的基因組，包括了其他幾種蝙蝠、人類和荷蘭鼠。他們首先從大體上觀察，然後特別專注於與哺乳動物免疫系統相關的基因區域。
帕夫洛維奇說：“考慮到蝙蝠的演化歷史，我們尋找了比我們預期更大或更小的基因。”他們也尋找了證明“正向選擇”的基因，演化進程在種群中推動了新的且有用的遺傳變異。
“這使我們找到了一些這種蝙蝠進化得較快的基因，也有許多基因家族比我們想象得要大得多。”
在“比預期大得多”的清單中，排在最上面的兩個基因家族是Ⅰ型干擾素基因（type Ⅰ interferon genes）和自然殺傷基因——即“NK”細胞受體。Ⅰ型干擾素基因通常被稱為抵禦病毒的“第一道防線”，並且與像馬爾堡病毒和埃博拉病毒這樣的絲狀病毒的病程密切相關。
自然殺傷細胞是人體免疫系統的一個重要部分，它能夠快速識別被病毒感染的細胞並對其作出反應。帕夫洛維奇說，在埃及果蝠中找到它們很令人驚訝。
“福克斯先前觀察了許多蝙蝠基因組，沒有發現任何傳統的NK細胞受體。”帕夫洛維奇說，“因此，當我們找到這些基因，事實證明了蝙蝠確實有NK細胞受體，埃及果蝠是一種特殊的群體。”
這促使帕夫洛維奇用不同的工具再次觀察了先前測序的蝙蝠基因組，同樣也發現了自然殺傷細胞受體。
這些初步的結果指出了被開普勒稱為來自蝙蝠免疫系統存在“軟保護”機制的可能性。“蝙蝠體內的激活和抑制作用比在其他大多數有機生命體中複雜得多。蝙蝠有可能在短期內緩解病毒感染，並試圖阻止病毒生長和對身體的全面攻擊。這其中發生著許多很有趣的事情。”
研究者們指出，儘管這一發現很有趣，但只是為了更好地瞭解蝙蝠對致命病毒具備特殊免疫能力的第一步。
“下一步需要弄明白‘這些額外的基因真的在起作用嗎？’”正在Elke Mühlberger實驗室做細胞系後續工作的微生物學副教授帕夫洛維奇提出了問題，“我想知道擁有這麼多額外的基因是否有優勢，還是它們只是剛巧存在。”
尊重蝙蝠
同時，科學家們倡議尊重蝙蝠，而不是滅絕它們。科學家指出蝙蝠對生態很重要，其中食蟲的種類捕食了大量的蚊子。
“也有證據表明，對於蝙蝠的治理運動，實際上增加了某些蝙蝠種類的病毒攜帶率。”帕夫洛維奇說，“因此，我當然不支持這麼做。”
美國國防降險署（Defense Threat Reduction Agency）支持了這項工作。
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