大家对蝙蝠很感兴趣,Nature、Science都想让我们综述。为什么都是蝙蝠来源,25年前从亨德拉以后,埃博拉、MERS,现在又是COVID-19。
我们想讲一下,在哺乳动物里面,相对寿命最长的就是蝙蝠。什么叫相对寿命?哺乳动物的寿命和身体大小有关,身体越大寿命越长。世界纪录是7克,你做实验的小鼠就7克,小鼠一般活3年就老的不得了,7克的蝙蝠可以活43年。它不容易致癌。现在最热门的是蝙蝠有非常好的病毒基因组,病毒在蝙蝠里面蝙蝠不会发病,几乎是双赢的。蝙蝠在飞行的时候代谢率是基础代谢率的15-30倍,心跳可以加快到1000,体温可以上升到38-42度。假如人达到任何一个指标,长期处于这种压力下肯定会生病或者死亡,但是蝙蝠就可以抵抗,非常健康。
所以我们2013年的时候和华大基因组、石正丽老师、美国、澳大利亚有一个合作,我们当时第一个做了比较基因组学,把蝙蝠的基因组测出来。当时我们有两个很有意思的发现。第一,从比较生物学来说,蝙蝠对DNA损伤的修补特别敏感、特别有效。第二,它的炎症反应是抑制的。炎症应该是抗病毒的,但是我们现在知道,炎症平衡很重要,平衡的时候是有保护作用,过度就是致病的。现在大家已经没有争议了,蝙蝠是比人、小鼠、其他动物更健康,健康的原因是它能够达到保护和致病的一个平衡。一方面它比其他的哺乳动物,比如人、鼠的基础保护的基因表达量要高。另一方面,它的致病性到最高的表达水平有办法控制住,不让它达到致病的等级。
对于中国科学家来说我们太容易理解了,整个中医学说就是阴阳平衡,所以我觉得西医上也是这个道理,达到健康就是达到平衡。假如我们不被病毒感染就没有防御机制,容易得病或者死亡。但是太过了也不行,导致自身免疫疾病。
生物是这样的,不管你怎么样进化,对每一个群体来说,还是要有一定的调节。但是我们现在看到,调节的幅度不同,人最后达到平衡,但是幅度比较大。蝙蝠也调节平衡,但是幅度比较小。这不是凭空想象的,是依靠数据。我们现在用不同的基因做的(结果见上图),我就举个例子X、Y、Z这些基因。在左边是蝙蝠,右边是人和鼠。没有刺激的情况下已经表达了IND,用化学刺激或者病毒感染,表达会上去,但是幅度比较小。人不一样,在安全静止的状态下,我们基本不表达,但是我们看到敌人来了,不管是化学的还是病毒的,表达就很高。这个幅度就不一样,刚才的动画就是想证明这一点。今天我没有时间讲,我们已经发现一方面它能够提高它的防御和免疫的基因,另一方面它可以降低它的过度反应,这些不细讲。蝙蝠里面带的病毒肯定比其它物种要多,而且这些病毒在其他人和动物里面致死性很强。所以蝙蝠和其它哺乳动物是不是不一样?我们去年我们在Nature Medical发了文章,我们的合作者写了评论文章,总结就是几个曲线。
在哺乳动物里面可以找到好多规律(见上图)。比如我刚才讲到的寿命和身体大小关系,大象能够长寿,小鼠寿命很短,人也在曲线上,但蝙蝠就不一样,它的身体不大,但是寿命在这里。它的繁殖率和寿命是成反比的,所以蝙蝠也是在这条曲线上。除了这个指标,所有其他的指标蝙蝠都不在曲线上。我觉得这是非常漂亮的一篇评论文章,蝙蝠的进化是在6500万年以前,跟大陆上的哺乳动物已经分支了,6500万年适应性的进化使它的整个防御系统、免疫系统和其他哺乳动物有很大差异,这个差异也使得它能够成为很好的一个动物宿主。
总结一下,阴阳平衡非常重要,阴阳平衡不仅可以做到非常健康,而且可以和其他病菌共生。今天没有时间讲蝙蝠的长寿和它衰老的放慢也有关,它不容易得癌症,它是那么多病毒的宿主,但是不发病,包括和炎症有关的病、和自身免疫有关的病、和代谢有关的病等等,现在我们提倡把蝙蝠作为新的医学界的模型来研究。因为高血压、糖尿病也都可以在蝙蝠里面学到很多东西。
所以最后讲到蝙蝠对人类到底是好还是坏?西方文化里面,蝙蝠都是和比较负面的形象有关。中国人的“福”,是Fortune,不是有害的。
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