【包特金專欄】蝙蝠如何與這麼多病毒共存？

凱·庫普弗施密特(AMBYKAI KUPFERSCHMIDT)寫的一篇<蝙蝠如何與這麼多病毒共存？新的蝙蝠幹細胞暗示了答案>(How do bats live with so many viruses? New bat stem cells hint at an answer) 指出，研究小組找到了從成人組織中製造幹細胞的配方(Research team hits on formula to create stem cells from tissue of adult) 與其他哺乳動物相比，蝙蝠因攜帶更多對人類而非自身危險的病毒而臭名昭著。自從 COVID-19 在人類中爆發以來，這種奇怪的現象再次引起人們的關注——許多科學家懷疑冠狀病毒 SARS-CoV-2 是直接或通過中間宿主從蝙蝠傳播到人體內的。為了製造大量蝙蝠組織以幫助研究為什麼飛行動物對病毒如此友好，一個研究小組現在報告說，他們已經將成年蝙蝠細胞轉化為多功能幹細胞，這些幹細胞可以被誘導形成多種組織。

文 / 包特金 綜合報導

在Cell中描述的這一進展令許多蝙蝠科學家激動不已。「如果這篇論文中的工作可以（輕鬆地）在不同蝙蝠物種的其他群體中複製，影響將是巨大的！」 新加坡杜克-新加坡國立大學醫學院的蝙蝠冠狀病毒研究員 Linfa Wang 說。對蝙蝠幹細胞的早期研究已經表明，這些動物不僅可以耐受病毒，而且實際上可以讓它們保持活躍，這可能是因為這樣做對宿主有一些好處。

這項新工作可以追溯到 2020 年春天。隨著 COVID-19 大流行的開始，西奈山伊坎醫學院的干細胞研究員 Thomas Zwaka 開始著迷於蝙蝠為什麼攜帶如此多的病毒的問題引起人類疾病。但是研究這個問題的研究人員一直受到阻礙，因為很難在實驗室中獲取蝙蝠樣本進行研究。「即使有一個繁殖群落 [就像我們的團隊那樣]，為某些類型的研究可靠地和可重複地獲得足夠的蝙蝠細胞仍然是一個挑戰，」Wang 說。

蝙蝠幹細胞帶給科學家靈感

為了迴避這個問題，Zwaka 想要製造可以保存在實驗室中並根據需要分化成特定種類組織的蝙蝠幹細胞。一些研究人員幾年前就聲稱已經做到了這一點，但這項工作從未被複製過。

但是隨著世界上大部分地區因 COVID-19 而關閉，Zwaka 首先必須弄清楚如何將一些蝙蝠組織運送到他的實驗室。西班牙國家研究委員會的進化生物學家哈維爾·賈斯特 (Javier Juste) 最終同意向 Zwaka 發送他在塞維利亞研究的大型馬蹄蝠群落的一些樣本。為了獲得能夠在長途飛行中存活下來的新鮮組織，Juste 在馬德里機場準備了蝙蝠樣本，然後將它們裝載到仍在穿越大西洋的少數幾架飛機中的一架上。在他位於紐約市的實驗室中，Zwaka 隨後嘗試使用日本研究員山中伸彌 (Shinya Yamanaka) 於 2006 年開發的一種策略，迫使成年哺乳動物細胞恢復到更早的幹細胞樣狀態。但是創建這些誘導性多能幹 (iPS) 細胞的方法對蝙蝠樣本不起作用。

病毒可以將其基因的版本插入人類基因組

然而，經過數月的調整公式後，Zwaka 和他的同事們終於找到了一個有效的因素組合。幾項測試，包括將轉化的蝙蝠細胞分化成多種類型的細胞，表明它們確實是多能細胞。然後，研究人員對來自不同蝙蝠物種（更大的鼠耳蝙蝠）的細胞重複了該過程，結果相似。「這兩隻蝙蝠在進化上相距甚遠，」Zwaka 說。「所以這告訴我們，我們的協議可能適用於許多不同的蝙蝠。」

在研究這些細胞時，Zwaka 的團隊注意到了一些有趣的事情。某些病毒可以將其基因的版本插入人類或小鼠細胞的基因組中，這些病毒序列有時會在處於多能狀態的細胞中重新喚醒。當 Zwaka 及其同事在蝙蝠 iPS 細胞中尋找這些病毒序列的殘餘物時，他們發現了許多活性版本以及這些序列產生的一些蛋白質。

病毒和蝙蝠具有共生關係，但很難證明

「這些病毒序列的數量之多令人震驚，」Zwaka 說，他提出蝙蝠不會限制這些活性序列，因為它們的複制可能作為對抗其他病毒的防禦策略或作為一種自我疫苗接種。其他蝙蝠研究人員警告說，目前這仍然是猜測。王說，科學家之前曾提出病毒和蝙蝠具有共生關係，但很難證明。

事實上，位於紐約市的非營利性研究組織生態健康聯盟的蝙蝠研究員凱文奧利瓦爾表示，新Cell論文中的數據太有限，無法得出結論蝙蝠幹細胞在處理綜合或內源性病毒序列。但他認為新的干細胞技術可以幫助在範圍廣泛的其他哺乳動物中進行類似的序列搜索研究，「看看蝙蝠是否真的在這個意義上高於平均水平。」

與此同時，蝙蝠科學家們熱衷於最終找到製造蝙蝠 iPS 細胞的方法。「我們已經在我的團隊中討論如何利用這些多能細胞，」美國國家過敏和傳染病研究所的病毒學家 Vincent Munster 說。「這是一篇了不起的論文，」魏茨曼科學研究所的干細胞研究員 Jacob Hanna 補充道。「毫無疑問，這將成為一個廣泛使用的平台。」