
在王林发的理想世界里,所有的人类都更像蝙蝠。
王是新加坡杜克-新加坡国立大学医学院的生物化学家和人兽共患疾病专家,他对人们在天空中飞翔或回声定位以找到城里最好的汉堡不抱幻想。王告诉我,关键是“不要像蝙蝠一样生活”,而是要从它们非常奇怪的生理机能中获得灵感,以提高人类生活的质量,甚至延长寿命。他们可能看起来不像,但蝙蝠,王说,是“地球上最健康的哺乳动物。”
这种想法可能很难与蝙蝠最近的记录相符。在过去的30年里——从1994年亨德拉病毒传播到人类,到2019年SARS-CoV-2出现——最近从野生动物传播到人类的已知最具破坏性的病毒流行病中,至少有6种最有可能起源于蝙蝠。但蝙蝠本身似乎很少生病,如果有的话。埃博拉病毒、尼帕病毒、马尔堡病毒和各种冠状病毒似乎不会困扰他们;一些蝙蝠可以在遇到狂犬病时存活下来,而人类如果不及时治疗,狂犬病的死亡率接近100%。“它们已经进化出了限制疾病损害的机制,”艾玛·提林(Emma Teeling)说,她是都柏林大学学院的蝙蝠生物学家,与王合作。
这些生物明显的反抗死亡的能力甚至不止于此。一些以花蜜为食的蝙蝠会花费数年时间将自己的血糖水平提高到足以让人陷入高血糖昏迷的程度——然而,这些蝙蝠似乎从未患上我们所说的糖尿病。还有一些动物在野外存活了41年——几乎是同体型哺乳动物一般预期寿命的10倍——同时避免了癌症和生育力下降。
最近,Wang和Teeling以及几位同事获得了欧洲研究委员会1300万美元的资助,以更好地了解这些蝙蝠能力背后的生物学原理,以及它如何帮助其他生物。(当然,他们并不是唯一试图找到答案的人。)王的团队,正如他喜欢高兴地吹嘘的那样,已经把他的一些想法付诸实践,通过基因工程培育出更健康、更耐病的“蝙蝠鼠”。他和他的同事们距离创造出任何类型的蝙蝠人还需要几年的时间,但他们相信,这种思路有一天会为人类提供新的治疗方法——对抗糖尿病,缓和传染病,甚至可能延长寿命。
蝙蝠健康的关键似乎是飞行,或者至少是进化飞行对蝙蝠身体的影响。飞行虽然有很多好处,但却是消耗能量最多的交通方式之一:当蝙蝠飞行时,它们的新陈代谢速度可以达到静止状态的15到16倍;他们的心率可能会飙升至每分钟1000次以上;它们的体温可以超过105华氏度,有效地使动物进入一种史诗般的发烧状态。把所有这些都放在其他哺乳动物身上,它们的身体很可能会被极端炎症的火焰所淹没,它们新陈代谢的有毒副产物会有效地撕裂细胞。
为了应对这种自我毁灭的运动方式,蝙蝠进化出了两种基本的保护措施。首先,他们非常善于保持身体的禅意。即使在进行极端运动时,蝙蝠的身体也不会那么发炎——部分原因可能是它们缺乏一些分子机制来启动这些系统。这意味着当蝙蝠的身体受到压力时,它们受到的伤害会更小。对于任何确实发生的损伤,蝙蝠还有第二个技巧:它们的细胞在清理和修复方面似乎异常高效,能迅速将断裂的DNA片段拼接在一起。
Wang和Teeling告诉我,这些策略不仅仅让蝙蝠的飞行变得轻而易举。它们还能减轻其他类型的身体伤害。当我们的遗传密码的特定部分出现错误时,癌症就会出现。从分子上讲,衰老基本上是身体在一生中积累细胞磨损时发生的事情。从某种意义上说,压力就是压力:这些慢性健康问题的根源与飞行带来的最大负担重叠。因此,保持蝙蝠身体在空中平稳运行的解决方案可以解决蝙蝠一生中的问题。蒂林告诉我,随着年龄的增长,人类修复损伤的能力越来越差,而蝙蝠的能力却在提高。
所有这些也有助于解释为什么蝙蝠是可以杀死我们的病原体的好客宿主。许多最危险的传染病病例都是由身体过度的炎症反应引起的;这种反应可能比病原体本身对细胞造成的任何损害都要大。我们的许多防御措施就像在自家草坪上引爆的炸弹——能够杀死入侵者,是的,但我们要付出巨大的代价。蝙蝠具有如此高的触发炎症的门槛,以至于许多病毒似乎能够栖息在它们的组织中,而不会造成那种程度的破坏。在实验室实验中,蝙蝠被注射了如此多的病毒,以至于它们的组织最终被塞满了——每毫升血清含有约1000万单位的埃博拉病毒,或每克肺含有1000万单位的中东呼吸综合征冠状病毒——研究人员仍然无法发现蝙蝠健康的严重问题。科罗拉多州立大学的蝙蝠免疫学家托尼·舒恩茨(Tony Schountz)说,实际上,蝙蝠和它们的病毒已经达到了“免疫缓和”的效果。
如此高水平的病毒不是蝙蝠喜欢的状态。蝙蝠的身体恰好也很擅长预先抑制病毒的复制。王告诉我,部分原因似乎是,在某些蝙蝠物种的体内,它们的抗病毒防御系统的一部分“总是处于开启状态”。“我称他们为‘战备就绪’。因此,当病原体出现时,它会撞上宿主,宿主已经充满了强大的蛋白质,这些蛋白质可以阻止病毒生命周期的一部分,阻止微生物失去控制。
这里的问题是,病毒已经识破了蝙蝠的诡计——当它们试图渗透和复制,然后在这些防御严密的细胞之间传播时,它们进化得更加强大。芝加哥大学(University of Chicago)疾病生态学家卡拉·布鲁克(Cara Brook)说,对于一个缺乏同样防护的人来说,这种蝙蝠级别的攻击可能会过度。这可能有助于解释为什么这么多蝙蝠病毒如此严重地袭击我们。再加上我们难以控制自己的炎症,对蝙蝠来说微不足道的感染对人来说可能会变成彻底的混乱。
王教授处理这种宿主-病原体不匹配的主要想法之一是使用药物使我们的炎症反应更柔和——也就是说,更像蝙蝠。他告诉我,这种选择特别有趣,因为它还可以降低自身免疫的风险,甚至可能预防衰老或某些慢性代谢疾病。他的蝙蝠鼠被设计成表达一种特殊的抑制炎症的蝙蝠基因,这是一个基于该原理的实验,它似乎对流感、SARS-CoV-2、甚至痛风晶体都有更好的效果。
但抑制炎症的想法并不新鲜:几十年来,我们的医疗设备中已经包括类固醇和其他免疫系统调节药物。萨斯喀彻温大学的病毒学家和蝙蝠免疫学家Arinjay Banerjee说,所有这些方法都有其局限性和缺点,特别以蝙蝠为灵感的治疗方法可能会受到同样的警告。炎症虽然具有破坏性,但却是一种必要的防御手段。任何改变它的药物——尤其是长期服用的药物——都必须避免过量的伤害,同时规避剂量不足的风险。最终,人类不是蝙蝠。杜兰大学(Tulane University)的蝙蝠免疫学家汉娜·弗兰克(Hannah Frank)说,将蝙蝠的防御系统植入人体,可能不会像研究人员预期的那样起作用。班纳吉告诉我,要真正在人类身上看到类似蝙蝠的益处,我们很可能需要不止一种治疗方法来改变不止一个生理刻度。
尽管研究人员对蝙蝠的了解越来越多,但他们的知识差距仍然很大。在1400多种蝙蝠中的一种身上观察到的情况可能并不适用于另一种。此外,蝙蝠的生理机能与我们的完全不同,没有人能确切地说出它们的最佳健康状况是什么样子,弗兰克告诉我。布鲁克告诉我,尽管蝙蝠很少死于病毒,但这些感染可能仍在以研究人员尚未意识到的方式造成损失。蝙蝠也不是唯一有趣的病毒携带者。正如Schountz指出的那样,啮齿动物也会携带大量致命的病原体而不会生病。它们并不是唯一生活在极端环境中的哺乳动物。裸鼹鼠可以承受地下低氧环境;海豹潜水时必须承受器官破碎的压力。就像飞行一样,这些适应可能以未知的方式重新调整了免疫力。
当然,蝙蝠为我们提供的东西比许多人认为的要多。几年前,在澳大利亚爆发亨德拉病毒之后,“我们甚至有一位政治家说,让我们轰炸蝙蝠,”王告诉我。冠状病毒大流行的开始也引发了扑杀蝙蝠的呼声;据报道,一些动物的栖息地甚至被烧毁。“我还是不想养蝙蝠当宠物,”王告诉我。但如果他的发现继续得到证实,也许有一天人们会把蝙蝠与我们不想从它们身上得到的疾病联系得更少,而更多地与我们所拥有的健康特征联系在一起。








