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蝙蝠這種「一代毒王」是如何練成的? 它們為何帶新型冠狀病毒但自己卻不 生病?

博客文章

蝙蝠這種「一代毒王」是如何練成的? 它們為何帶新型冠狀病毒但自己卻不 生病?
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蝙蝠這種「一代毒王」是如何練成的? 它們為何帶新型冠狀病毒但自己卻不 生病?

2020年01月27日 18:12 最後更新:19:21

新型冠狀病毒全國擴散,科學家極度懷疑這種新冠狀病毒的宿主又是蝙蝠,透過第三方動物攜帶者把病毒散發出去。

金庸小說《倚天屠龍記》的明教的青翼蝠王韋一笑,以鬼魅般的輕功,震懾五大派。但蝙蝠其實更似《飛狐外傳》中的毒手藥王,可以到處播毒。

蝙蝠是播毒之王。

蝙蝠是播毒之王。

到底蝙蝠為什麼會攜帶這麼多病毒呢?

蝙蝠是翼手目動物,也是哺乳動物中唯一的空軍。牠們晝伏夜出,分佈遍於全世界,在熱帶和亞熱帶地區蝙蝠最多,是動物中僅次於嚙齒目動物的第二大類群,數量佔了哺乳動物的五分之一!

山洞中的蝙蝠大量群居容易傳染病毒。

山洞中的蝙蝠大量群居容易傳染病毒。

動物學家考證,往往一個小小洞穴,就可能藏有上萬隻蝙蝠。廣西地區一個洞裡,甚至棲息著起碼一千萬隻蝙蝠,等如武漢的人口。對研究病毒的學者來說,蝙蝠的地位也十分特殊。因為它們已經在地球上已經生存了 8800 萬年,幾乎和恐龍同時代,比人類更早,蝙蝠這種哺乳類動物,可以在地球上存在這麼久,自然是一種進化的強者。

近年大出鋒頭的病毒如 SARS(沙士)、MERS(中東呼吸綜合症)、伊博拉病毒、狂犬病病毒、瑪律堡病毒、亨德拉病毒、尼帕病毒,以及本次武漢肺炎的新型冠狀病毒,自然宿主都是蝙蝠。

為什麼蝙蝠帶毒而不被感染?

蝙蝠因為大量群居而易傳染病毒,但要成為一代毒王,首先要自己不被毒死。

科普名著《槍炮病菌鋼鐵》講過「不死族」的生存之道:想要獲得永生,只需把損壞的零件拋棄,換上新零件即可。衰老的細胞被及時替換,那麼事實上等於永遠不死,自然界有某種水母就具有這能力。但是我們人類隨著細胞的分裂,會自然走向衰老,因為分裂會導致很小的基因出錯,而這些細小的出錯,累積起來就變成了一些糟糕的細胞變異,最終導致癌細胞的出現。在哺乳動物中,小體型的蝙蝠卻50歲的高壽,以種族計蝙蝠「幾乎」具備永生的能力。簡單邏輯是病毒的宿主首先要自己不死,才有機會把病毒傳播出去。

首先,蝙蝠吃著昆蟲和果實,幾乎沒有什麼天敵。其次,雖然它們是溫血的,但是除了冬眠會降低體溫到環境一致以外,它的體溫很多時在 40℃。因為蝙蝠的線粒體活性較其它哺乳動物高,大量三磷酸腺苷(ATP)被消耗,自然體溫升高,由於病毒不喜高溫,蝙蝠的體溫間接增加了牠們對病毒的抵抗力,減少了蝙蝠體內的病毒豐度。

一般來說,蝙蝠這種高體溫和超高的新陳代謝率,應該更容易得癌症吧?起碼高頻率的細胞分裂總會帶來基因損傷。但是奇跡就是出現了,蝙蝠還識玩「DNA 修復」。

蝙蝠的高體溫和高代謝和飛行有關。牠作為得天獨厚會飛的哺乳動物,令牠覓食和逃避危險的能力大增,但飛行需要大量能量,同時出現高體溫和高代謝,細胞在高速代謝時會出現DNA損傷,積少成多可以致命。但蝙蝠進化出DNA 損傷修復的基因很不同尋常,修復 DNA 損傷的能力很高。也就是說,飛行造成的代謝率升高,更容易產生 DNA 損傷,在長期的進化中,蝙蝠通過提升 DNA 損傷修復能力來抵抗。

蝙蝠渾身是毒,牠進化出另一種特能是對感染的炎症反應較低。在人類和其他動物中,感染病毒後會引起高度炎症,例如提升體溫,以及免疫細胞出動打擊病毒,這些炎症反應可以對抗感染,但炎症反應的增加會導致內臟器官的損傷,嚴重時會導致即時死亡(沙士時很多死者死於自身過度反應),長線也會加速衰老和與老齡有關疾病的發生。但是2019年發表在Nature Microbiology上的一項研究顯示,即使在蝙蝠體內的病毒水準很高,其炎症反應蛋白NLRP蛋白仍然相當不活躍,結果導致蝙蝠的炎症反應和內部損傷都減少了,對病原體有更高的耐受性。

另外可以以蝙蝠基因去解釋炎症反應低,蝙蝠細胞內的熱休克蛋白/HSP 本底水準非常高。同時,通過產生 IL-1β 介導炎症反應的炎性小體(inflammasome)的通路中,蝙蝠缺失了 PYHIN 家族的基因。炎症可以導致各種疾病,包括老化和癌症等等。其中,在細胞質中存在 DNA 時會強烈誘導炎症,而幾類炎性小體就是識別細胞質中存在的 DNA 來介導炎症的。所以,蝙蝠相關基因缺失會導致蝙蝠本身的炎症水準很低。

總結一下,就是因為進化上,蝙蝠選擇了飛行,所以它的代謝率會升高,這樣氧化應激水平(指體內氧化與抗氧化作用失衡,傾向於氧化,產生自由基)也會升高,為了對抗飛行帶來的這些結果,蝙蝠在進化上適應了高度的 DNA 損傷修復,這一點的直接後果是蝙蝠的壽命很長,並且很少發生癌症;此外,蝙蝠具有了更強的本底水準的固有免疫應答系統,所以,攜帶病毒的時候很少發病或就是不發病。

蝙蝠帶的病毒如何感染人類?

蝙蝠是成千上萬只聚集在一起的群居動物,族群內反復感染比如狂犬病病毒,可促進對疾病的抵抗力。而蝙蝠身上病毒持續存在可能與低病毒複製有關。這種低水準複製不會刺激起宿主危險的高水準的免疫應答反應,從而允許宿主長期感染,而不出現疾病跡象。但是,蝙蝠的這種特徵,也導致千萬年來,寄生在牠們身上的病毒,也不斷的更新換代,透過基因突變獲得生存。

其中一種病毒突變的原因是離開蝙蝠這個自然宿主,比如通過蝙蝠排出的糞便污染果子,或是牠們吃過果子後汚染了果子,果子狸、駱駝等中間宿主吃了汚染的果子,再傳給人,便可能導致病毒在人群中爆發。內地的研究團隊就發現,中華菊頭蝠 (Rhinolophus sinicus) 中流傳著大量與沙士相關的冠狀病毒,相信菊頭蝠就是致命沙士源頭,傳到果子狸後才傳到人類身上。

中華菊頭蝠是沙士的宿主。

中華菊頭蝠是沙士的宿主。

蝙蝠病毒較易傳人,皆因蝙蝠與人類同屬哺乳動物。進化上,二者的親緣關係不是特別遠。某些遠古留下的病毒可能在人和蝙蝠的細胞上都有相應的病毒受體,給病毒的跨物種跳躍創造條件。這就是為什麼禽流感的病毒不容易對人類進行「升維打擊」,而且即使由動物傳人後也不容易「人傳人」。

蝙蝠可以容忍自身免疫系統遇上病毒後低度運轉,但人類卻不能。因為人體在感染後會通過發熱來啟動免疫系統,一旦免疫系統為抵抗病毒而高度反應,這給人體帶來的害處超過了益處。事實上,感染病毒患者出現的發燒、體內或體外出血等症狀,都是免疫系統過度反應帶來的後果,很多時死亡者是死於過度免疫反應。

同樣的,人體試圖通過發熱等機制來清除病毒的手段,對於來自蝙蝠身上的病毒,完全沒有作用。即便我們持續 40℃ 的高燒,把自己燒成熱鍋,這些病毒也像回到蝙蝠身體這個老家一樣,經常是40度,舒舒服服,輕車熟路。

此時我們看到了一個非常有趣的話題,病毒對其天然宿主肯定是非致命的、甚至是友好的,牠們是互相存的。

病毒傷人,也就可能發生在從天然宿主轉移到非天然宿主上的開始的一段時間,因為病毒和非天然宿主沒有被進化篩選而相容。以天花病毒為例,假如說一直沒出現疫苗進行防治,那隨著時間推移,只要人類不死,那對人的天花病毒與人也會共同進化,導致致命性越來越低,直到有一天,我們也成為蝙蝠一樣,與新的病毒和睦相處。

病毒由蝙蝠傳人,一切只需要時間,但上帝有大量時間。而人類只要不改掉吃野味的習慣,蝠蝙的病毒傳人,會比想像中更容易。




深喉

** 博客文章文責自負,不代表本公司立場 **

美國公開奪取格陵蘭島的野心,加拿大表達對北約盟國丹麥的支持。當地時間6日,加拿大與法國分別於丹麥自治領地格陵蘭島首府努克開設領事館,標誌兩國加強與格陵蘭島的關係,並提升北極事務的參與。

加拿大總督瑪麗·西蒙(Mary Simon)、外交部長阿南德(Anita Anand)、格陵蘭島自治政府外交部長薇薇安·莫茨費爾特 (Vivian Motzfeldt) 6日共同出席加拿大駐努克領事館的開館儀式。同時,一艘加拿大海軍北極巡邏艦亦抵達現場。

加拿大總督瑪麗·西蒙(Mary Simon)、外交部長阿南德(Anita Anand)、格陵蘭島自治政府外交部長莫茨費爾特 (Vivian Motzfeldt) 等出席加拿大駐努克領事館的開館儀式。X圖片

加拿大總督瑪麗·西蒙(Mary Simon)、外交部長阿南德(Anita Anand)、格陵蘭島自治政府外交部長莫茨費爾特 (Vivian Motzfeldt) 等出席加拿大駐努克領事館的開館儀式。X圖片

開幕式期間,升起加拿楓葉國旗,數十人唱加拿大國歌。 阿南德表示,開設領事館的意義在於,加拿大在許多問題上將與格陵蘭和丹麥人民站在一起,並列舉了雙方在國防、安全、氣候變遷、經濟和北極合作等領域不斷深化的關係。她透露,將在安克雷奇開設領事館。

據澎湃新聞報道,格陵蘭島連接北極、加拿大西北航道與北大西洋航道,對加拿大而言具有戰略意義。

阿拉斯加大學費爾班克斯分校北極安全與韌性中心創始及榮譽主任、商業與安全管理學院院長卡梅隆·卡爾森分析稱,美國長期覬覦格陵蘭島,引發加拿大在戰略上的不安,且美加在西北航道存在主權爭議。因此,加拿大有意加強在北極的外交和國防存在。

阿南德表示,開設領事館的意義在於,加拿大在許多問題上將與格陵蘭和丹麥人民站在一起。X圖片

阿南德表示,開設領事館的意義在於,加拿大在許多問題上將與格陵蘭和丹麥人民站在一起。X圖片

加拿大曼尼托巴大學國際關係資深學者詹姆斯·弗格森則認為,格陵蘭島屬於北美,應納入北美防空司令部(NORAD)。鑑於加拿大和格陵蘭島原住民之間存在密切聯繫,他認為,從地緣政治來看,若加拿大提出得到格陵蘭島的主張,結果可能大不相同。

一個多世紀以來,美國和加拿大基於地理位置接近、經濟和安全合作,建立了強大的夥伴關係。

翻查歷史,1908年美加正式劃定陸地邊界,全長近9,000公里,被稱為「世界上最長的不設防邊界」。

冷戰時期,1958年,美加正式成立了NORAD,總部設在美國科羅拉多州,以保護北美大陸免受蘇聯潛在的空襲,成為當今世界上唯一一個由兩個主權國家完全共享指揮權的聯合軍事司令部。卡爾森稱,不論政治局勢如何動盪,美加政府都依賴NORAD此機制合作。

到20世紀下半葉,美加關係因西北航道的主權地位變得緊張。西北航道是穿越加拿大北極群島、連接大西洋和太平洋的捷徑,格陵蘭位於該航道的東邊,加拿大主張是加國的內海,美國則認為是國際水域。

1988年,美加簽訂《北極合作協議》,承諾這兩個「北極鄰國和朋友」之間的合作。根據協議,美國船隻在進入西北航道水域前會向加拿大通報。

近年來,美加關係出現緊張。特朗普多次聲稱要奪得格陵蘭島後,加拿大擔心缺乏防備的北極領土可能成為特朗普下一個目標。

加拿大北極地區面積廣闊,佔加國領土總面積的40%,但人口只有15萬人。

學者分析指,美國奪取格陵蘭,令加拿大深感不安。新華社圖片

學者分析指,美國奪取格陵蘭,令加拿大深感不安。新華社圖片

卡爾森分析,格陵蘭島對西北航道的影響在於更廣泛的北極作業環境,而非航道本身的所有權,獲得格陵蘭島並不能讓美國「實際控制」西北航道。

弗格森則認為,美國要奪取格陵蘭島難以預測會針對NORAD採取何種軍事行動,「加拿大和格陵蘭島原住民有密切聯繫。一直主張格陵蘭島屬於北美而非歐洲,應該通過丹麥納入NORAD。」

今年1月,加拿大總理卡尼在達沃斯世界經濟論壇上雖未直接點名特朗普,但稱「舊秩序已死」,加拿大必須轉變策略。

卡爾森認為,美國要獲取格陵蘭,對加拿大的直接後果將是戰略上的不安,並且會傾向強化主權宣傳、及在北極地區的能力建設,但這不會自動導致NORAD的瓦解,加拿大會變得更謹慎,避免被視為支持美國的單方面行動。

事實上,特朗普對加拿大的敵意不僅在於北極地區,還包括聲稱加拿大將成為「美國第51個州」,打破了加拿大人對美加安全夥伴關係原有的信念。

《外交政策》刊文分析稱,此前加拿大長期認為美國始終是加拿大堅定的保護者,如今加拿大猛然意識到依賴美國保護的做法不可持續。

格陵蘭島自治政府外交部長薇薇安·莫茨費爾特 (Vivian Motzfeldt)。

格陵蘭島自治政府外交部長薇薇安·莫茨費爾特 (Vivian Motzfeldt)。

專注於加拿大政治和公共政策的《政策》雜誌(Policy Magazine)刊文稱,鑑於特朗普的不可預測性,加拿大必須做好準備,包括加強在西北航道的巡邏、提升北極軍事能力、切實制定提高國防支出的路線,並像卡尼所說的和北約盟友合作,反對大國欺凌。

加拿大推動大規模增加國防開支,期望2035年實現軍費佔GDP 5%的北約目標。加拿大也有意減少對美國的安全依賴,包括對計畫購買美國製造的F-35戰鬥機進行持續審查,同時增加對歐洲的國防出口。

《政策》雜誌分析,鑑於美加共同的地理位置,加拿大仍需尋找和美國在北極合作的方式,尤其是國防領域,採取「必要時反擊、可能時合作」的策略。

卡爾森認為,特朗普對格陵蘭頻繁威脅可能加劇美加在北極的競爭,包括採礦、航運、安全等方面,但北極地區的軍事化並非不可避免。

卡爾森說,如果美國僅將格陵蘭島視為一種戰略資源寶庫,那麼這只會加劇猜疑和競爭態勢。但如果美國將與格陵蘭島的合作視為夥伴關係、投資以及相互同意,那麼就能降低緊張程度。

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