在最近一次会议上被蝙蝠虫咬伤后，Armin Scheben 产生了研究蝙蝠的实际和比喻上的冲动。这种吸血昆虫是寄生在这些飞行动物身上的众多致病寄生虫之一——然而，蝙蝠很少像人类那样生病。
哺乳动物的免疫系统进化迅速，因为物种一直在应对环境中新的病原体。“你需要不断跟上试图感染和伤害你的新‘坏家伙’的步伐，”Scheben 说，他是冷泉港实验室的群体基因组学博士后研究员（此后已从咬伤中康复）。尽管他研究过几种哺乳动物的基因适应性，但与赋予蝙蝠有效抵抗感染能力的适应性相比，它们相形见绌。
在一项今天发表在《基因组生物学与进化》杂志上的新研究中，Scheben 和他的团队确定了那些促进蝙蝠免疫系统快速进化以及它们独特地躲避致命病毒甚至癌症的能力的基因。了解蝙蝠如何抵御疾病可以激发新的针对人类的免疫疗法，并可能帮助预防下一次大流行。
作者分析了 15 种不同蝙蝠物种的 DNA，以更清晰地了解它们的基因是如何随着时间进化的。他们对牙买加果蝠和中美洲须蝠这两种蝙蝠物种的基因组进行了全基因组测序，并从现有的数据集中收集了其他物种的数据。
然后，他们将蝙蝠的基因组与人类、小鼠和其他易患癌症的哺乳动物的基因组进行了比较，并将注意力集中在那些编码负责引起或预防疾病的蛋白质的序列上。首先，他们比对了同源基因，即从共同的进化祖先那里继承下来的不同物种之间的共享基因。（Scheben 解释说，这就像苹果对苹果的比较。）对于每一个同源基因，他们假设了两种情况：如果蝙蝠失去了它，或者它发生了突变。如果这些飞行动物完全失去了某个基因，这表明该基因的缺失在抵抗疾病方面很重要。但如果它仍然存在，并且在仅在蝙蝠中发现的 DNA 序列中有细微变化，这可能表明基因功能发生了改变，以某种方式帮助该物种保持健康。
最终，该团队检测到的最显著的变化存在于 I 型干扰素 (IFN) 基因中，这些基因对于控制对感染的炎症反应至关重要。具体来说，他们观察到抗病毒的 IFN-α 和 IFN-ω 基因数量发生了变化。例如，三种蝙蝠似乎完全失去了它们的 IFN-α 基因，同时增加了 IFN-ω 基因的数量。
根据 Scheben 的说法，最令人惊讶的发现是观察到 IFN-α 的丢失和更多 IFN-ω 基因的增加，“这在此之前从未被报道过。”结果表明，新的 IFN-ω 基因和缺失的 IFN-α 基因在蝙蝠中对于抵抗病毒感染同时防止过度活跃的炎症反应很重要——这一特征使得炎症在人类身上是一把双刃剑。
尽管这些发现使遗传学家离理解蝙蝠如何进化出独特的抵抗癌症和病毒的能力更近了一步，但它们并没有描绘出完整的图景。科罗拉多州立大学的病媒传染病中心教授 Tony Schountz（未参与该研究）表示，该研究仅侧重于固有免疫（对受感染细胞的即时免疫反应）的遗传学。它没有包含关于蝙蝠适应性免疫的信息，适应性免疫包括许多哺乳动物用来抵抗疾病的抗体和 T 细胞反应。“这是免疫的两个截然不同但互补的组成部分，”Schountz 解释说。“到目前为止，对蝙蝠免疫力的所有关注几乎都集中在固有免疫上，主要是因为适应性免疫的研究需要活体动物，而这很少有团队拥有，并且复杂得多。”
即使没有完整的信息，理解蝙蝠固有免疫系统的变化也可以帮助科学家开发减少某些疾病易感性的基因疗法。我们还可以了解哪些基因驱动了蝙蝠 20 到 30 年的寿命，或者它们的身体是如何适应处理富含糖分的食物而不会像糖尿病患者那样出现负面后果。
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尽管蝙蝠因其在传播 COVID-19 中的所谓作用而声名狼藉，但 Scheben 希望这些新发现能够将研究人员引向正确的方向，以了解这些动物是如何在不生病的情况下携带如此强的病毒和寄生虫的。他说，总有一天，这些信息可以用来防止我们物种在感染时遭受严重症状。“相信研究蝙蝠可以帮助我们预防下一次大流行，这绝不是错误的。”
