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刚刚,蝙蝠交出了解药!简单看懂清华团队的最新发现

 chywang1 2020-04-03
相信昨天很多人都注意到了这条新闻。
然后当你满怀喜悦之情打开新闻后发现虽然每个汉字确定自己都认识,但是合在一起就不认识了……总之差不多是说“蝙蝠身上发现病毒解药了,别的不用管,自豪就对了……”
这可能就是我们普通人和科学家之间的认知壁垒。

https:///10.1101/2020.03.29.014209doi: bioRxiv preprint
我登录bioRxiv网站下载了原论文,用了一天时间去“翻译”,尽管这篇论文发表在未经同行评议的网站,但是研究团队是权威靠谱的。主要人员来自于清华大学和杜克——新加坡国立大学和美国杜克大学。我相信一旦经过评议发表在权威刊物,值得一枚诺贝尔生理学奖。

为啥这么说?

这项研究和现在经常刷屏的那些专门为了蹭新COVID-19热度的“神药”研究思路非常不同,直接把目标定在了找到大多数病毒的“解药”上。

就像COVID-19本身在进化中并不是为了人类而准备的,但是捎带手就把人类社会祸害的够呛。清华大学主导的这项研究也不是专门为了针对COVID-19,而是试图解开那个“蝙蝠为啥百毒不侵”的谜团,捎带手把COVID-19也给解决了……

我个人觉得这才是真实世界的常态,而不是阴谋论里那种“总有刁民要害朕”的心态。

而这个研究的重要性,怎么说呢,就好比弗莱明发现青霉素。
在抗生素被发现之前,人类医学无论咋进步,平均寿命总是被限制在三十多岁。特别是产妇和新生儿的死亡率居高不下,人们对于细菌感染几乎束手无策。


比如开了世界上第一家侦探事务所的阿兰.平克顿,在美国内战中出生入死全身而退,却因一次不小心咬破舌头死于感染。中国人更熟悉的例子是白求恩大夫,在一次手术中不慎划破手指,死于感染。

正是因为广谱抗生素的发现和工业化生产可以说改变了人类的文明进程。人类得以摆脱伤口感染、肺结核、霍乱、甚至是鼠疫的致命威胁。平均寿命延长到今天的水平,人口数量开始快速膨胀。


但是我们却从未彻底远离病毒的威胁。
近几十年来对人类造成威胁的传染病,从SARS到H1N1,从H7N9到察卡,全都是病毒传染病。

人类虽然有一些抗病毒药物,但是基本上都是针对某种病毒。
通过这次新冠肺炎疫情,大家更明白掌握一种广谱的易用的抗病毒药物有多重要。

而几乎对所有病毒都免疫的只有蝙蝠了。
疫情初期咱们就科普过蝙蝠这种萌萌哒却开了挂的哺乳动物。


很早以前古代中医可能就发现了这一点


当然无论是吃蝙蝠还是吃蝙蝠粪便都是无法获得这种广谱抗病毒能力的。

8800万年前蝙蝠和马的祖先分家,成为独立进化的一支哺乳动物。
在蝙蝠翱翔于天空的时候,恐龙还没灭绝呢。


也就是说蝙蝠的祖先在6500万年前导致恐龙大灭绝的浩劫中幸存了下来。
没有点看家本领怎么可能?

蝙蝠是唯一的可以长时间飞行的哺乳动物,食谱十分的宽,主要是植物的花和果实。是自然界最主要的授粉动物之一。
同时在蝙蝠飞来飞去帮助植物授粉的同时,也免不了沾染各种病原体。


飞行动物容易成为生活于不同地区微生物交流开大会的载体,道理和鸟类携带禽流感是一样的。

在来自各地的微生物的交流中,产生了更多的变异。
一般来说对宿主有高致命性的那些,会随着宿主的死亡而被淘汰掉。


但是蝙蝠恰好有着特殊的基因和免疫系统,导致那些最致命的病毒也没法杀死它。

据路透社报道,已知有100余种病原体被蝙蝠所携带。
但它自己却不会有严重的症状……


科学家发现蝙蝠的一些基因表达和其他哺乳动物不一样,有一些利于病毒复制的基因片段它不表达,导致病毒在蝙蝠体内的复制效率很低。

清华大学的这项研究就是在这个领域上的进一步探索。
他们采用了一种“笨办法”,差不多就是穷举法。

通过CRISPR和siRNA技术,研究者分别构建了黑妖狐蝠肾上皮细胞的全基因组CRISPR文库和蛋白siRNA低表达文库。

然后挨个敲除基因观察与流感病毒复制的反应。

(实验共敲除了21,300个不同的基因,分别干扰了18,328个不同mRNA)。

然后再拿腮腺炎病毒和察卡病毒来一遍。

目的是找出RNA病毒复制的关键宿主因子。

之前咱们科普过病毒进入细胞需要一把对的钥匙才能打开相应的锁。
在之前开过相同“化学锁”的钥匙能开便所有动物体内所有带这种锁的细胞。


这就是为啥新冠病毒以ACE2为受体,突破种间屏障能够打开人类呼吸道中的全部这个“锁”。

同时每个病毒在进入细胞后会利用细胞核里的遗传物质再配N把钥匙。

这项研究就是打算找到病毒配钥匙所必须的材料。

结果还真让研究者给找到了。

研究人员分别在两种文库细胞中发现了几十种可能的“材料”,其中两组都发现了同一个病毒关键宿主因子MTHFD1。(MTHFD1基因编码亚甲基四氢叶酸脱氢酶。)

同时,MTHFD1在蝙蝠体内表达量显著低于人类。

进一步研究发现,当抑制了MTHFD1表达后,影响了多种RNA病毒的复制。
这就是这篇论文最“啊哈!”的那一点了。

找到了多数RNA病毒“配钥匙”的必备材料。

而蝙蝠因为这种“材料”特别少,所以病毒在它们体内的增殖效率很低。再加上蝙蝠超强的免疫系统,导致病毒在蝙蝠体内很难像在人体中那样快速增殖。

而研究中使用carolacton这种物质作为MTHFD1抑制剂。

也就是说这项研究不仅针对现在肆虐全球的新冠病毒,也打开通往治愈多种病毒感染的广谱抗病毒药物的大门。

当然后续还会有很多研究和反复,但是这个方向已经清楚了。

如果世界上真的存在“超级英雄”,那就是人类中那些科学家们。
让我们记住论文中的 这些名字。
感谢他们!


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