75%以上的新發(fā)人類傳染病最初都來(lái)自動(dòng)物。而在這些“病毒攜帶者”中，蝙蝠尤為特殊——它們是包括SARS-CoV-2、MERS-CoV、甲型流感病毒和漢坦病毒在內(nèi)多種高致病性病毒的天然宿主。
然而，盡管蝙蝠在新發(fā)傳染病傳播中扮演著關(guān)鍵角色，科學(xué)家們卻長(zhǎng)期受限于缺乏合適的生物工具(http://www.weberwork.com/sell/l_5/)，難以深入研究這些病毒在其體內(nèi)如何復(fù)制、傳播，甚至跨物種“跳躍”至人類。
這一難題如今迎來(lái)了突破性的解決方案。
全球首個(gè)蝙蝠類器官平臺(tái)誕生，覆蓋五大物種、四大器官
近日，由韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所（IBS）領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際頂級(jí)期刊《Science》發(fā)表了一項(xiàng)重磅研究成果：他們成功構(gòu)建了全球最全面的蝙蝠類器官平臺(tái)，涵蓋來(lái)自亞洲與歐洲的五個(gè)常見(jiàn)蝙蝠物種，并代表了四個(gè)關(guān)鍵器官系統(tǒng)：
氣道
肺部
腎臟
小腸
這些被稱為“微型器官”的類器官模型，首次在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中重建了蝙蝠組織的生理結(jié)構(gòu)和功能，使得科學(xué)家能夠在接近真實(shí)感染場(chǎng)景的系統(tǒng)中，對(duì)蝙蝠病毒進(jìn)行前所未有的深入研究。
IBS基因組工程中心主任Koo Bon-Kyoung表示：“通過(guò)重建蝙蝠器官的微環(huán)境，我們得以以前所未有的細(xì)節(jié)，探索那些跨越物種界限的病毒是如何運(yùn)作的。”
揭示病毒“跳蚤”機(jī)制：每種病毒都有專屬“生態(tài)位”
利用這一平臺(tái)，研究人員直接測(cè)試了包括SARS-CoV-2、MERS-CoV、甲型流感病毒和漢坦病毒在內(nèi)的多種重要病原體，觀察它們?cè)诓煌鹞锓N和器官中的感染行為。
結(jié)果令人震驚：
同一病毒在不同蝙蝠種類或不同器官中表現(xiàn)差異巨大；
一種病毒可能在某類蝙蝠的肺部高效復(fù)制，卻無(wú)法感染其腎臟；
這種“宿主-器官特異性”可能是某些病毒能夠感染人類，而另一些則僅限于蝙蝠的關(guān)鍵原因。
這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)有助于解釋為什么一些病毒具備“跨界”能力，而另一些即使長(zhǎng)期存在于蝙蝠體內(nèi)，也從未引起人類疫情。
蝙蝠為何“百毒不侵”？免疫反應(yīng)呈現(xiàn)器官與物種特異性
蝙蝠之所以能成為眾多病毒的“超級(jí)宿主”，一個(gè)核心問(wèn)題是：它們?yōu)楹文茉跀y帶如此多病毒的情況下自身卻不生?。?/div>
借助類器官平臺(tái)，研究人員首次揭示了一個(gè)關(guān)鍵現(xiàn)象：
蝙蝠的免疫系統(tǒng)對(duì)同一病毒的反應(yīng)具有顯著的器官和物種特異性。
這意味著，蝙蝠體內(nèi)可能存在一種高度適應(yīng)性的抗病毒防御機(jī)制，既能控制病毒復(fù)制，又避免過(guò)度炎癥反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)“共存而不發(fā)病”。
這不僅為理解蝙蝠免疫提供了全新視角，也為未來(lái)開(kāi)發(fā)基于蝙蝠免疫機(jī)制的新型抗病毒療法打開(kāi)了思路。
發(fā)現(xiàn)兩種全新蝙蝠病毒：技術(shù)進(jìn)步帶來(lái)“意外收獲”
除了驗(yàn)證已知病毒的行為，該平臺(tái)還幫助科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了兩種此前未知的蝙蝠病毒：
哺乳動(dòng)物正呼腸孤病毒（Orthoreovirus）
副粘病毒（Paramyxovirus）
其中一種病毒無(wú)法在傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)系統(tǒng)中生長(zhǎng)，但在蝙蝠類器官中表現(xiàn)出良好復(fù)制能力。這證明了該平臺(tái)在新病毒分離與鑒定方面的重要價(jià)值。
論文共同第一作者Kim Hyunjoon指出：“這個(gè)平臺(tái)使我們可以在一個(gè)系統(tǒng)中完成病毒分離、感染模擬和藥物篩選，這是傳統(tǒng)細(xì)胞模型無(wú)法做到的。它極大提升了傳染病研究的準(zhǔn)確性和現(xiàn)實(shí)意義。”
從實(shí)驗(yàn)到應(yīng)用：二維類器官加速抗病毒藥物篩選
為了提升平臺(tái)的實(shí)用性和效率，研究人員還將部分蝙蝠類器官轉(zhuǎn)化為二維培養(yǎng)模型，用于快速評(píng)估潛在抗病毒藥物的效果。
以廣為人知的抗病毒藥瑞德西韋為例，該平臺(tái)成功驗(yàn)證了其在蝙蝠組織中的抑制效果，并顯示出比傳統(tǒng)方法更高的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。
這種可擴(kuò)展、標(biāo)準(zhǔn)化的類器官模型，有望成為未來(lái)抗病毒藥物研發(fā)的重要工具。
構(gòu)建全球生物庫(kù)：為下一次大流行病做準(zhǔn)備
研究人員設(shè)想，將這一平臺(tái)發(fā)展為全球蝙蝠病毒生物庫(kù)資源，作為國(guó)家和國(guó)際生物安全工作的基石。該資源將支持：
系統(tǒng)識(shí)別源自蝙蝠的新病毒
篩選針對(duì)潛在流行病原體的候選藥物
構(gòu)建蝙蝠物種的綜合基因圖譜
推動(dòng)全球傳染病監(jiān)測(cè)與防控體系建設(shè)
IBS韓國(guó)病毒研究所所長(zhǎng)Choi Young Ki博士強(qiáng)調(diào)：“有了這些標(biāo)準(zhǔn)化、可擴(kuò)展的蝙蝠類器官，我們就能更系統(tǒng)地識(shí)別新型病毒，并評(píng)估它們是否具備跨物種傳播的能力。”
結(jié)語(yǔ)：為未來(lái)疫情“預(yù)演”，開(kāi)啟傳染病研究新時(shí)代
這項(xiàng)蝙蝠類器官平臺(tái)的建立，標(biāo)志著傳染病研究進(jìn)入了一個(gè)新的紀(jì)元。
它不僅讓我們第一次真正“走進(jìn)”蝙蝠體內(nèi)，看清病毒的生存策略，更為未來(lái)的病毒預(yù)警、藥物開(kāi)發(fā)和疫情防控提供了強(qiáng)有力的工具。
正如研究團(tuán)隊(duì)所言：“這不是僅僅為了了解蝙蝠，而是為了更好地理解我們自己面對(duì)下一場(chǎng)大流行病時(shí)的脆弱與對(duì)策。”
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