很多人眼中,蝙蝠是传播致命疾病的元凶,身上可携带甲型流感病*、冠状病*、博卡病*等多种RNA病*和更多的致命性病原体,但科学家认为,祸兮福之所倚!通过研究蝙蝠为何能安全携带大批病*,将“病*储存库”变成人类救命的“药箱”,有助人类对抗和治疗致命传染病。
作为全球生物圈中的一份子,蝙蝠在控制害虫、散播植物种子方面有不可忽视的作用,它们的粪便还是自然界肥厚的肥料,蝙蝠的回声定位系统和信号处理方式更是为现代科技中的声纳系统提供了模型。然而近年来,随着越来越多新发致命性病*在蝙蝠体内发现——相关数据显示,蝙蝠可携带狂犬病*、亨尼帕病*、甲型流感病*、冠状病*、星状病*、博卡病*等多种RNA病*和更多的致命性病原体,堪称自然界巨大的“病*储存库”。
“百*之王”,蝙蝠病*如何跨种传播
蝙蝠是除啮齿动物外的第二大类哺乳动物,其栖息环境多样,分布十分广泛,除南极洲以外的各大洲均有蝙蝠,在全球范围内发现有18科多种蝙蝠。在我国,已发现7科33属种,占世界蝙蝠种类的13%,其中25种为我国特有,主要分布在长江以南气候温热,物产和物种丰富的地区。
作为是群居动物,多种蝙蝠居住在一起比较常见,群居蝙蝠密度往往很大,往往一个洞穴总数甚至达到了数百万只。这种高密度的种内或种间接触能使得病*在蝙蝠之间得以快速传播,同时种群数量大可以淘汰一些对病*敏感的蝙蝠,使得存活的蝙蝠对携带的病*具有耐受性,同时又可持续排*。
冬眠是许多蝙蝠重要的生理特性,在冬眠期,蝙蝠的许多生理机能显著下降,其中最重要的就是免疫系统比平时要迟钝得多,从而使得冬眠的蝙蝠对病*感染不会发生剧烈的免疫反应,同时在冬眠蝙蝠体内病*的增值变得比较缓慢,此时,蝙蝠并不出现任何异常表现,但可以持续向外排*。
蝙蝠是最古老的哺乳动物之一,在大约万年的漫长进化过程中并没有发生太多的变化。据资料显示,有些蝙蝠病*,如亨尼帕病*、狂犬病*等的起源可推测到那个时候,这可能就显示蝙蝠和这些病*在刚出现时,就共同抗争共同进化了,这使得彼此之间有了很好的适应,同时很多病*亲嗜蝙蝠细胞的受体在整个哺乳动物中都是最为保守和最古老的,这使得这些病*很容易从蝙蝠传播到其他宿主。
蝙蝠有长距离飞翔的能力,能随着季节变换进行长途迁徙,使得病*容易传播到其他地方。蝙蝠的居住地和活动范围多是由其食物决定的,这就驱使食虫蝙蝠到人类居住地捕食昆虫和采食水果,从而增加了蝙蝠病*跨种传播的机会。
由于蝙蝠独特的生理特点使得蝙蝠可携带多种RNA病*和更多的致命性病原体,而且很容易传播到外界,但是促进蝙蝠将病*传播到人类和其他动物却主要在于生态环境的破坏。很多蝙蝠的自然栖息地原本同人类距离较远,但是随着人类活动范围无限地延伸,人类不断地探索和开发自然使得蝙蝠栖息地缩小,这些因素不断地迫使蝙蝠离开自然栖息地,向其他地方转移并逐渐融入到人类活动范围内,甚至直接栖息到人类的居住环境,这毫无疑问地增加了蝙蝠病*散播的机会。此外,在非洲、东南亚和我国的南部一些省份,存在食用“野味”蝙蝠肉的习俗,加大了人类暴露在蝙蝠病*危险之中!
“冰山一角”,经蝙蝠传播的主要RNA病*
6年前,人们通过各种传统的病*检测手段,在蝙蝠体内发现了60多种病*,然而自那后,尤其是病*宏基因组学引入蝙蝠病*的检测,目前从蝙蝠体内发现的病*越来越多,不仅“老病*”依然存在,而且“新病*”不断出现,如狂犬病*属、亨尼帕病*属、冠状病*属的成员等,还发现了若干以前未从蝙蝠体内发现的病*,甚至是新病*,如蝙蝠肝炎病*、逆转录病*、瘟病*、轮状病*、流感病*等。从部分数据来看,从蝙蝠体内检测到的RNA病*占到了66.0%,绝大部分都是单链RNA病*,余下34%的DNA病*中,单链和双链DNA病*各占一半。
一、弹状病*科
致命病*代表:狂犬病*属
弹状病*科含6个属,其中包括最重要的狂犬病*属,该属现分14种,在全世界范围内都存在,其中狂犬病*是代表之一。20世纪初就有人报告了狂犬病*可经蝙蝠传播给人类。在欧洲和南美洲,人的狂犬病*的感染与吸血蝙蝠有关。
9年,科学家从肯尼亚的一种蝙蝠脑内分离到狂犬病*属种,并命名为史莫尼蝙蝠病*(SSBV),它属于狂犬病*属的第二进化群,同拉格斯蝙蝠病*(LBV)核酸同源性最高,达78%。
同年9月,科学家从德国的一只濒死的鼠耳蝠脑内分离到一株新的狂犬病*,该病*与库坚德病*有80%的同源性,并命名为列衣达蝙蝠病*(BBLV)。但目前还未有关于人类感染LLBV病*的报告。
年,在欧洲,科学家已从蝙蝠中分离出4种不同的狂犬病*属种,分别是欧洲狂犬1型病*(EBLV-1)和欧洲狂犬2型病*(EBLV-2)、列衣达蝙蝠病*(BBLV)和西高加索病*(WCBV)。系统发生学和临床症状显示EBLV-1在欧洲具有分布广、*力强的特点。
年,在西班牙格拉内达市的长翼蝠脑组织又检测到新的狂犬病*,并命名为内达蝙蝠病*,其基因同另一种新的狂犬病*——伊克马狂犬病*(IKOV),具有71%的同源性,遗憾的是该病*没有通过分离获得。目前伯克洛蝙蝠病*和内达蝙蝠病*的分类地位尚未确定,但有可能是狂犬病*属的新成员。
年,我国首次从白腹管鼻蝠分离到一株可致小鼠死亡的伊库提病*(IRKV),基因序列比对显示,该*株的核蛋白氨基酸序列与从俄罗斯伊尔库茨克白腹管鼻蝠分离的IRKV病*的符合率为92.4%。
目前,多数报告认为蝙蝠可以传播狂犬病,但由蝙蝠传播的狂犬病只占不到疫情的1%。而犬是狂犬病病*最主要的敏感宿主,经带*犬猫撕咬、抓伤而得狂犬病的病例占总病例的99%以上。
二、副粘病*科
致命病*代表:亨德拉病*、尼帕病*
副粘病*科是一个广谱病*科,包括人和动物病原体。几种蝙蝠传播的副粘病*,如副流感2型病*、马普埃拉病*、门乐病*和提曼病*,以及两种20世纪90年代在澳大利亚和南亚分离的亨德拉病*(HeV)和尼帕病*(NiV)。
亨德拉病*和尼帕病*,被归类在亨帕病*属,可引起的人的严重感染,飞狐属的果蝠是亨德拉病*和尼帕病*的共同宿主。
尼帕病*最早于年在马来西亚出现,引起猪的呼吸道疾病、脑炎的暴发流行,人密切接触病猪而致人感染,也可人传人。传染病学研究表明,马来西亚农户喜欢在猪圈周围种植芒果树,果蝠啃咬芒果的残渣掉落至猪圈,猪吃掉芒果中沾有含尼帕病*的蝙蝠唾液导致感染,当地人因接触猪感染这种病*。
4年,孟加拉国出现尼帕病*疫情,病*源头是人们喝了被携带病*果蝠污染的椰枣汁。
年5月,印度南部喀拉拉邦流行尼帕病*,印度卫生部门共报告19例尼帕病*病病例,其中18例实验室确诊病例,17例死亡病例,起因是*感染的家中发现了死果蝠。
尼帕病*在人类和马身上都会引起致命的呼吸道疾病,在澳大利亚的多次疫情中,马可能是通过摄入受感染果蝠的尿液、唾液和粪便污染的饲料、牧场或水成为中间宿主,继而传播给人。
尼帕病*被世界卫生组织列为潜在高危传染病之一。这种病*能攻击人和动物的肺部和大脑。症状包括发烧、头疼、嗜睡、昏迷、意识模糊,人和动物的死亡率分别高达75%和60%,并无疫苗和有效治疗方法。
三、冠状病*科
致命病*代表:SARS病*、新型冠状病*、中东呼吸综合征
冠状病*科病*是一个大型病*家族,包括多种脊椎动物携带的病*。在严重急性呼吸综合征(SARS)暴发之前,冠状病*(CoVs)只被认为是继鼻病*之后引起普通感冒的第二大类病原。目前已知有甲型冠状病*HCoV-E和HCoV-NL63,乙型冠状病*HCoV-HKU1和HCoV-OC43等冠状病*,乙型冠状病*又分为A、B、C和D4系,B和C系病*分别包含了3年发现的SARS-CoV、新型冠状病*(-nCoV)、年发现的中东呼吸综合征病原(MERS-CoV)。
SARS-CoV是SARS的病原。2年11月在我国广东省发现首例病例,3年3-5月该病流行达到高峰,在发现果子狸是SARS的敏感中间宿主后,我国全面禁止该动物的养殖、运输和食用,再加上其他控制措施,该病于3年7月终止了流行。本次疫情共涉及全球29个国家,共报告约例病例,死亡例。起先SARS-CoV是个案感染,继后通过人与人之间的呼吸道传播,导致大量病例产生。SARS-CoV宿主范围广,从我国广东地区的果子狸、山猪、蛙、兔、山鸡、猫、鸟、蛇等动物都检出SARS-CoVPCR或血清抗体阳性,但流行病学调查确认与果子狸有关。
目前已知蝙蝠具有SARS-CoV与MERS-CoV的共同的起源,多种CoV在不同国家的食虫性和食果性蝙蝠中被发现。年,中科院研究团队从菊科蝙蝠中分离到一株可利用人及果子狸细胞培养物ACE2受体的类SARS-CoV株(SL-CoV),又有人从蝙蝠分离出可利用人及骆驼的DPP4受体的MERS-CoV,因此认为蝙蝠是这两种冠状病*的储存宿主。为预防这类传染病的发生,需同时对蝙蝠携带的病*及其受体进行的监测。
新型冠状病*(-nCoV)因年武汉病*性肺炎病例而被发现,年1月12日被世界卫生组织命名。-nCoV基因组与实验室早期检测的冠状病*的部分基因序列进行比较,发现该病*与来源于蝙蝠样本的一株冠状病*(简称TG13)的基因相似,后对该蝙蝠样本进行测序,获得了蝙蝠病*TG13的全基因组序列,发现两种病*序列一致性高达96%。
四、丝状病*科
致命病*代表:埃博拉病*、马尔堡病*
埃博拉病*(EBV)和马尔堡病*(MAV)是丝状病*科的两个属。
埃博拉病*属有5个种,以扎伊尔埃博拉病*(EBV-Z)*力最强,有高达90%的致死率余下分别称为苏丹埃博拉病*(EBV-S)、科特迪瓦埃博拉病*(EBV-C)、本迪布焦埃博拉病*(EBV-B)及雷斯顿埃博拉病*(EBV-R)。扎伊尔埃博拉病*,通常发生致命性症状,有高达90%的致死率。
马尔堡病*属就马尔堡病*一个种,可以透过体液,包括血液、排泄物、唾液及呕吐物传播,具有高度传染能力,而同时致命的疾病,没有任何疫苗或医治的方法。病患者病状为发高烧,腹泻、呕吐,身体各孔穴严重出血,通常病发后一周死亡,病发死亡率为25%~%。
马尔堡病*感染的首次报告是在德国马尔堡的实验室工作人员,他们接触感染了从乌干达进口的非洲猴子。
埃博拉病*则是年首先报道在中非民主共和国雅布库流行埃博拉出血热的病原,那次疫情导致例发病,人死亡的严重后果。这两种病*在过去几年中都引起了几次流行,推测MAV和EBV的流行是由食果蝠或食虫蝠为储存宿主传播的。年,西非暴发了有史以来最大的埃博拉出血热的流行,疫情迁延至年,并影响了周边几个国家。本次流行报告确诊病例例,死亡,其流行亚型为EBV-Z。年,刚果民主共和国在距0公里以上的两地暴发了两次疫情,据报道,这两起疫情均由蝙蝠引起。埃博拉病*,生物安全等级为4级,由于埃博拉病*致死率极高,因此被美国疾病控制与预防中心归类为最可怕的威胁公共安全、健康的潜在生物武器。
第3种丝状病*Lloviu病*(LLOV),属于奎瓦病*属的一个种,年在西班牙的食虫蝙蝠中发现。Lloviu病*在基因上不同于其他病*,是欧洲第一种非从非洲进口的丝状病*。
五、布尼亚病*科
致命病*代表:新型汉坦病*属
布尼亚病*科以汉坦病*属为代表,啮齿动物一直被认为是汉坦病*的主要宿主。其中褐家鼠呈全球分布,其所产生的汉坦病*也呈全球性分布。
自年始,世界各地相继报道了多种蝙蝠携带的新型汉坦病*。在非洲西部的塞拉利昂和科特迪瓦报告分离到马哥比汉坦病*(MGBV}和穆亚苏病*(MOYV),年越南报道发现了春山病*,至年,在菲律宾、加蓬和捷克先后报道发现了奎松病*(QZNV)、马科库病*(MAKV)和布尔诺病*(BRNV),年埃塞俄比亚也报告发现了MOYN病*。
但经国际病*分类委员会(ICTV)确认,只有HUPV、LAIV和QZNV这3株蝙蝠汉坦病*种被承认,使汉坦病*属增至41个种,其中蝙蝠为宿主的病*只占3种,而且蝙蝠携带的汉坦病*一般不致病。
六、正粘病*科
致命病*代表:甲型流感病*
正粘病*科是一种有包膜、分节段的RNA病*,主要包括甲型流感病*。甲型流感病*宿主范围广泛,包括人类、猪和鸟类等。
甲型流感对人类致病性高,曾多次引起世界性大流行。甲型流感病*中至今发现能直接感染人的禽流感病*亚型有:甲型H1N1、H5N1、H7N1、H7N2、H7N3、H7N7、H7N9、H9N2和H10N8。其中H1、H5、H7亚型为高致病性,H1N1、H5N1、H7N9尤为值得