预防下一次大流行的秘密武器:果蝠

新研究将蝙蝠栖息地破坏与病毒蔓延到人类联系起来

A digital illustr ation in water color and pencil shows a Jamaican fruit bat fl ying in the center of the image

Oona Tempest/KHN (CC BY-NC-ND 4.0)

四十多只牙买加果蝠将运往蒙大拿州波兹曼的实验室,它们将成为一项雄心勃勃的实验的一部分:预测下一次全球大流行病。

全球范围内的蝙蝠是病毒从动物传播到人类的主要媒介。这些病毒通常对蝙蝠无害,但对人类可能是致命的。例如,中国的马蹄蝠被认为是导致新冠病毒病爆发的可能原因。研究人员认为,气候变化和人类发展的侵占给蝙蝠带来了压力,增加了病毒从蝙蝠跳跃到人类的频率,导致了人畜共患疾病。

疾病生态学家,近期发表在《自然》杂志和《生态学通讯》杂志上关于生态变化在疾病中所起作用的论文的合著者 Raina Plowright 说:“溢出事件是一系列应激源造成的后果——蝙蝠栖息地被清理,气候变得更加极端,蝙蝠为了寻找食物而迁入人类区域。”


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这就是为什么蒙大拿州立大学免疫学家 Agnieszka Rynda-Apple 计划今年冬天将牙买加果蝠带到波兹曼,建立一个繁殖种群,并加速她的实验室作为由七个国家的 70 名研究人员组成的团队 BatOneHealth 的一部分的工作——该团队由 Plowright 创立——希望找到预测下一种致命病毒可能从蝙蝠传播到人类的方式。

Rynda-Apple 说:“我们正在合作研究为什么蝙蝠是如此出色的媒介这个问题。我们试图了解蝙蝠免疫系统的哪些特性使其能够保留病毒,以及在何种情况下它们会 Shed 病毒。”

她说,为了研究营养压力的作用,研究人员为它们创造了不同的饮食,“并用流感病毒感染它们,然后研究它们 Shed 多少病毒,病毒 Shed 的时长以及它们的抗病毒反应。”

虽然她和她的同事已经一直在进行这类实验,但繁殖蝙蝠将使他们能够扩大研究范围。

为了彻底了解环境变化如何导致营养压力并更好地预测溢出,这是一项艰苦的工作。“如果我们真的能够理解拼图的所有碎片,这将为我们提供工具,让我们能够回顾并思考我们可以采取哪些生态对策来打破溢出循环,”蒙大拿州立大学统计学助理教授 Andrew Hoegh 说,他正在为可能的溢出情景创建模型。

蒙大拿州立大学的小型研究团队与位于蒙大拿州汉密尔顿的美国国立卫生研究院落基山实验室的研究人员合作。

最近发表在《自然》和《生态学通讯》上的论文重点关注澳大利亚的亨德拉病毒,那里是 Plowright 的出生地。亨德拉病毒是一种呼吸道病毒,会导致类似流感的症状,并从蝙蝠传播到马,然后可以传播给治疗马匹的人。它具有致命性,马的死亡率为 75%。在已知的七名感染者中,有四人死亡。

推动 Plowright 工作的问题是,尽管蝙蝠可能已经寄生该病毒数百万年,但亨德拉病毒为何在 1990 年代开始出现在马和人身上。研究表明,原因是环境变化。

Plowright 于 2006 年开始她的蝙蝠研究。在从澳大利亚蝙蝠(称为狐蝠)采集的样本中,她和她的同事很少检测到该病毒。2005-06 年,北部地区海岸的热带气旋拉里摧毁了蝙蝠的食物来源后,数十万只动物就此消失了。然而,他们发现了一个弱小且饥饿的蝙蝠小种群,它们身上携带着亨德拉病毒。这促使 Plowright 将注意力集中在营养压力上,认为它是溢出的关键因素。

她和她的合作者搜寻了 25 年关于栖息地丧失、溢出和气候的数据,发现环境变化造成的食物来源丧失与食物压力大的蝙蝠体内高病毒载量之间存在联系。

厄尔尼诺 气候模式(每隔几年发生一次,具有高温)发生后的那一年,许多桉树不会产生蝙蝠所需的带有花蜜的花朵。而人类对其他栖息地的侵占,从农场到城市发展,已经消除了替代食物来源。因此,蝙蝠倾向于迁入次等的无花果树、芒果树和其他树木的城市地区,并在压力下 Shed 病毒。当蝙蝠排泄尿液和粪便时,马会在嗅地面时吸入。

研究人员希望他们对感染亨德拉病毒的蝙蝠的研究能够说明一个普遍原理:自然环境的破坏和改变如何增加致命病原体从野生动物溢出到人类的可能性。

最有可能发生溢出的三个来源是蝙蝠、哺乳动物和节肢动物,尤其是蜱虫。大约 60% 的新发传染病感染人类来自动物,其中约三分之二来自野生动物。

森林砍伐和人类侵占荒野地区会助长疫情蔓延的观点并不新鲜。例如,专家认为,导致艾滋病的艾滋病毒最初是在中非人们食用黑猩猩时感染人类的。1998 年末和 1999 年初马来西亚爆发了蝙蝠传播的尼帕病毒,该病毒从蝙蝠传播到猪。猪扩大了病毒的传播,并传播给人类,在那次疫情中感染了 276 人,造成 106 人死亡。现在正在显现的是与环境变化带来的压力之间的联系。

这个复杂难题的一个关键部分是蝙蝠的免疫系统。在蒙大拿州立大学饲养的牙买加果蝠将帮助研究人员更多地了解营养压力对其病毒载量的影响。

落基山实验室病毒生态部门主管兼 BatOneHealth 成员 Vincent Munster 也在研究不同种类的蝙蝠,以更好地了解溢出的生态学。“蝙蝠有 1400 种不同的物种,携带冠状病毒的蝙蝠和携带埃博拉病毒的蝙蝠之间存在非常显着的差异,”Munster 说。“以及成千上万只群居的蝙蝠与相对独居的蝙蝠之间的差异。”

与此同时,Plowright 的丈夫 Gary Tabor 是大型景观保护中心的主席,这是一个非营利组织,它应用疾病生态学研究来保护野生动物栖息地——部分目的是确保野生动物得到充分的营养,并防止病毒溢出。

Tabor 说:“鉴于世界继续经历前所未有的土地清理水平,栖息地破碎化是一个行星健康问题,但尚未得到充分解决。”

随着预测疫情爆发的能力提高,其他策略也成为可能。可以预测亨德拉病毒可能溢出的地点的模型可以引导在这些地区为马匹接种疫苗。

另一种可能的解决方案是 Hoegh 提到的“生态对策”——例如大规模种植开花的桉树,这样狐蝠就不会被迫在发达地区寻找花蜜。

Plowright 说:“目前,全世界都关注我们如何阻止下一次大流行病。不幸的是,保护或恢复自然环境很少成为讨论的一部分。”

KHN(凯撒健康新闻)是一个国家新闻编辑室,制作关于健康问题的深度新闻报道。KHN 与政策分析和民意调查一起,是 KFF(凯撒家庭基金会)的三个主要运营项目之一。KFF 是一个捐赠的非营利组织,为全国提供有关健康问题的信息。

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