武汉加油!
高中生物知识去理解蝙蝠为何百*不侵？
问题的提出这段时间新型冠状病*愈演愈烈，患病人数也在不断增长，此次新型冠状病*的严重性比非典还要严重。每天更新的数据都显示出了新型冠状病*传播速度之快，覆盖范围之广，这次的疫情对人类来说是个灾难，也是一个极大的挑战。问题：年的非典、年非洲爆发的埃博拉和这次的新冠状病*肺炎据说都是和蝙蝠有关系，那么，从高中生物知识去看，蝙蝠身藏数百种病*，为何百*不侵？01
话说蝙蝠
蝙蝠的俗名为“檐老鼠”（与鼠还真有关系），是世界上分布最广、进化最成功的哺乳动物类群之一。蝙蝠是翼手目动物，是一类演化出真正有飞翔能力的哺乳动物，虽然蝙蝠没有鸟类那样的羽毛和翅膀，飞行本领也比鸟类差得多，但它的前肢十分发达，而且它可以利用超声波来判断前方是否有障碍物。在全世界约有种，这样的数量在哺乳动物中仅次于啮齿目，成为第二大类群。不仅数量大，分布的范围还非常广，除了寒冷的两极，即使在一些沙漠和孤立的岛屿上都能发现蝙蝠的踪影。蝙蝠大多数是群居动物，一般栖息在树上和洞穴中，往往一个洞穴中蝙蝠的数量能达到百万级，甚至千万。它们的群居可不是一家一户一个小团体，而是密密麻麻紧紧依偎在一起，倒挂在洞穴顶端。有些山洞里蝙蝠每平方米的数量甚至能达到只，这是纯天然的“病*试验样品”呀！（参考科学杂志）02
百*不侵－免疫炎症反应削弱说
蝙蝠的免疫系统很特殊，如果把人类的免疫系统比作特种部队，那蝙蝠的就像一群老头老太太打太极。蝙蝠的免疫系统很迟钝，病*进来跟没看见一样，并不会做出太激烈的反应。任由病*在体内繁殖，相互磨合。更惊人的是蝙蝠本身也不会表现任何被病*侵袭的症状。这样的表现促使蝙蝠对病*耐受性的提升，从而长期携带大量病*。近年来，杜克-新加坡国立大学医学院领导的研究团队解析了背后的原因，并在《NatureMicrobiology》上发表了结果。中国科学院武汉病*所的石正丽研究员等也参与了此项研究。研究人员认为，关键在于蝙蝠能限制炎症。对于感染，蝙蝠不会像人类那样出现典型的炎症反应（必修3教材中提到的发红、肿胀、疼痛现象）。尽管炎症反应在适当控制时有助于对抗感染，但也有证据表明它促进了传染病造成的损伤，也推动了衰老和年龄相关性疾病。NLRP3炎性体（一种传感蛋白，蛋白的功能多样啊）通常被认为是炎症传感器，触发身体对压力和感染做出反应。不过，与人类和小鼠不同，研究人员发现蝙蝠中的NLRP3炎性体几乎不会激活，即使是在病*载量高的情况下。“蝙蝠抑制炎症的天然能力，可能是它们寿命长并成为病*宿主的关键机制，”文章第一作者、杜克-新加坡国立大学医学院新发传染病项目的MataeAhn博士谈道。研究人员比较了蝙蝠、小鼠和人类免疫细胞对三种不同RNA病*的反应，它们分别是甲型流感病*、MERS冠状病*和马六甲病*。与小鼠和人类相比，蝙蝠体内NLRP3介导的炎症明显降低。通过进一步分析，他们发现蝙蝠体内转录引发下降，这是生产NLRP3蛋白的关键步骤。同时，他们还发现了仅存在于蝙蝠体内的NLRP3变异，这导致蛋白活性下降。研究人员在两个截然不同的蝙蝠物种上观察到这些变异，包括来自澳大利亚的大蝙蝠狐蝠和来自中国的小蝙蝠大卫鼠耳蝠，表明它们受到遗传上的保护。对10种蝙蝠和17种非蝙蝠哺乳动物NLRP3基因序列的分析表明，这些适应性似乎是蝙蝠特异性的。那么，这意味着什么？研究人员认为，这表明蝙蝠并非拥有超强的抗感染能力，而是对感染有着更高的耐受能力。事实上，炎症反应的削弱使它们得以生存。（参考生物通）03
百*不侵－自然选择进化说
蝙蝠几乎和恐龙同时代，在地球上已经生存了万年，是地球上数量最多、分布最为广泛的哺乳动物之一。蝙蝠的确是动物世界的异类，或能称为“进化论的奇迹”，达尔文在《物种起源》中感叹“从不能飞的原始哺乳动物进化为能飞的蝙蝠是不可思议的。”在大自然适者生存的法则下，每一次病*的侵袭都会淘汰掉一部分扛不住的，久而久之，没被淘汰的蝙蝠所传承下来的基因就能适应越来越多的病*。这就是自然选择学说中的适者生存和不适者淘汰，按照现代进化理论自然选择的本质就是基因频率定向改变，即有利基因频率增加。蝙蝠是最古老的哺乳动物之一，几千万年来一直与各种病*厮杀，在漫漫长河中存活下来，蝠与*共同进化、共同成长，早已互相适应，和平共生，这是蝙蝠携带百*的原因之一。另外，长期以来，蝙蝠的起源问题一直是广为探讨的话题，除了大小蝙蝠的单起源和双起源两种假说的争论，蝙蝠到底和哪种物种最近也是大家热议的话题。在本项研究中，研究人员通过对蝙蝠的基因序列与其他哺乳动物的基因进行比较，结果令人“惊诧”：蝙蝠和马亲缘关系最近，可能起源于同一个最近的祖先。（参考神秘的地球）04
百*不侵－超负荷的新陈代谢说
在几百万年前，蝙蝠不仅获得了鸟类的技能，同时也演化出和鸟类相同的体温，原因是它们的飞行特性导致了超高的新陈代谢率，天天浑身发烧40度。这种超高的代谢率意味着，蝙蝠在进行着普通哺乳动物难以想象的细胞快速更新，有利于保持机体的灵敏性，体内的生物酶活性更强，能量输出更快。较高的恒定体温也给蝙蝠带来了另外一个好处：对病*的抑制。当病*来袭，人体会自主调节体温，通过发烧来抑制病*的繁殖，蝙蝠不用调节，原本就一直在“发烧”（人是通过体温调节－发热来增加肝脏的解*功能、增加白细胞数目及吞噬能力）。
图：发热后机体的反应
05
百*不侵－基因修复说
飞翔属于剧烈运动，需要消耗更多的能量，所以蝙蝠的新陈代谢速率远远高于其他哺乳动物。而能量输出又需要靠细胞和遗传物质DNA配合，这种超负荷的输出容易损伤细胞和DNA。长时间的演化使蝙蝠拥有强大的细胞和DNA修复能力（该修复理论获得年诺贝尔奖，具体可以看左下结尾的“阅读原文”）。于是蝙蝠的细胞防御力就比一般哺乳动物强大，病*更加难以入侵细胞。而强大的DNA修复能力又可以抑制病*在宿主细胞中进行遗传信息复制，从而抑制病*繁殖。
如果是人类，新陈代谢过快，容易癌变，然而蝙蝠经过千百万年高烧不退的进化，它们奇迹般的拥有了DNA损伤修复超能力，几乎不会出错，新陈代谢水平会增长15到16倍，代谢率超高，心跳可以达到惊人的多下。这导致了蝙蝠们超常的寿命，还很少得癌。
大自然盯上了它，什么埃博拉、马尔堡、狂犬病、SARS等病*，完全干不死蝙蝠。干不死就共生吧！有几种蝙蝠的体内都丢失了一个包含“PYHIN基因家族”的基因片段（该基因表达产物是一种识别受体），基因的不完整，使病*无法对蝙蝠产生作用。
通过深入分析，中外科学家完成的蝙蝠基因组学研究在《科学》上在线发表。科学家对两种不同类群的蝙蝠基因组比较分析，揭示了蝙蝠飞行及免疫系统的适应性相关机制，阐明不同蝙蝠类群的分子多样性机制，为蝙蝠及其它哺乳动物在生物学及进化等方面的研究提供了新思路。
研究人员发现一系列与DNA损伤检验点或DNA修复通路相关的基因在蝙蝠中受到了很强的正选择作用（也叫达尔文选择，是选择的结果是产生适应性进化）。通过对相关基因的研究，科学家发现蝙蝠中NF-κB家族（该蛋白家族可以选择性的结合在B细胞的一种控制转录的蛋白复合体）转录因子c-REL（该因子能对T淋巴细胞免疫调控）受到正选择。该基因不仅在固有免疫中发挥功能，还与DNA损伤反应具有一定关系。他们还发现与皮肤弹性相关的基因和参与肌肉收缩的基因在蝙蝠中发生了快速进化，可能也有助于飞行。
研究人员表示，基因组学的发展为人类了解物种起源、分化、多样性的遗传基础提供了重要的基础数据。蝙蝠在进化中具有特殊的地位，在长期演化过程中发展出许多非常有趣的生物学现象，比如飞行、回声定位、冬眠等。基因组学只是开展这些研究的入口之一，研究的数据和结果对相关研究具有重要意义。同时，蝙蝠是对人类具有极大危害的病*载体，基因组学层面的比较分析，也将为了解蝙蝠自身的免疫系统和病*防卫机制提供重要的工具。(参考中国科技网)
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