为什么蝙蝠病毒会不断感染人？

里程碑式的研究揭示了罕见但致命的亨德拉病毒的“溢出”机制。

澳大利亚狐蝠携带一种名为亨德拉的病毒，这种病毒已经扩散到人体内，并可能导致一种罕见但致命的呼吸道感染。鸣谢:澳大利亚景观/环球图像集团/盖蒂

"嘿，伙计们，你们能张开翅膀给我看看吗？"佩吉·伊比抬头看着悉尼百年纪念公园里的一群狐蝠说道。“我和他们聊了很多。”

澳大利亚悉尼新南威尔士大学的野生动物生态学家伊比正在寻找哺乳期的雌性和它们的新生幼崽，但阴天让它们依偎在母亲的翅膀下。Eby研究狐蝠已经有25年了，狐蝠是蝙蝠的一种。她用双筒望远镜记录了接近断奶的哺乳期雌性蝙蝠的数量——这代表蝙蝠是否正经历营养压力，因此更有可能传播会使人生病的病毒。

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澳大利亚狐蝠令人感兴趣，因为它们携带一种名为亨德拉的病毒，这种病毒会导致一种非常罕见但致命的呼吸道感染，每两名感染者中就有一人死亡。亨德拉病毒（Hendra virus）与尼帕病毒、SARS冠状病毒和新型冠状病毒病毒(导致新冠肺炎疫情的病毒)一样，是一种已经扩散到人体内的蝙蝠病毒。这些病毒经常通过中间动物传染给人类，有时会造成致命的后果。科学家们知道溢出与栖息地丧失有关，但迄今为止，他们一直在努力查明引发事件的具体条件。

经过详细的调查，Eby和她的同事们现在可以预测——最多两年后——亨德拉病毒群可能何时出现。马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学的传染病流行病学家艾米丽·格利说:“他们已经确定了溢出的环境驱动因素。”他们已经确定了如何预防这些事件的发生。结果发表在自然11月16日1。

食物压力

具体来说，研究人员发现，亨德拉病毒的群集溢出发生在蝙蝠经历食物压力的几年后。这些粮食短缺通常发生在强厄尔尼诺发生的几年之后，厄尔尼诺是热带太平洋上的一种气候现象，通常与澳大利亚东部的干旱有关。但是，如果蝙蝠在冬季赖以为生的树木在食物短缺的第二年有大规模的开花活动，就不会有溢出效应。不幸的是，问题是“几乎没有留下任何冬季栖息地”，纽约州伊萨卡市康乃尔大学的疾病生态学家和研究合著者刘冰·普劳特说。

英国格拉斯哥大学的兽医和传染病生态学家Sarah Cleaveland说，这项研究“绝对了不起”。“令人兴奋的是，它直接带来了解决方案。”克里弗兰表示，这项研究将气候、环境、营养压力和蝙蝠生态的影响结合在一起，这种方法可以为其他病原体的研究带来新的见解，包括尼帕病毒和埃博拉病毒及其病毒家族。香港大学的保护生物学家Alice Hughes说，这项研究“对这个问题的驱动因素有了更清晰的理解，对其他地方的流行病也有广泛的相关性”。她说，随着气候变化和栖息地丧失的增加，“这篇论文强调了我们可能会看到的更大的风险”。

城市转移

亨德拉病毒于1994年在澳大利亚布里斯班的一个纯种马训练设施中爆发后被发现。后来的研究证实，这种病毒是从它的蝙蝠宿主——最有可能是黑狐蝠(狐蝠)——通过粪便、尿液和狐蝠在草地上吐出的嚼烂的果肉传给马匹。受感染的马将病毒传播给人类。感染通常在澳大利亚的冬天成群出现，几年后另一群马出现，但自2000年代初以来病例一直在增加。

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为了研究溢出的机制，Plowright，Eby和他们的同事收集了1996年至2020年澳大利亚东南部约30万平方公里范围内此类事件的位置和时间，蝙蝠栖息地的位置及其健康，气候，花蜜短缺和栖息地丧失的数据。然后，他们利用建模来确定哪些因素与溢出有关。“我只是对他们拥有的关于生态的无价数据集感到敬畏，”格利说。

在研究过程中，研究小组注意到蝙蝠行为的显著变化。狐蝠从以游牧为主的生活方式——大群从一个原始森林移动到另一个原始森林寻找花蜜——转变为在城市和农业地区定居的小群体，使蝙蝠更接近马匹和人类居住的地方。自2000年代初以来，有人居住的蝙蝠栖息地的数量增加了两倍，到2020年达到320个左右。

一项独立于团队的研究2发现新建立的栖息地每年冬天都会散发亨德拉病毒，但在食物短缺的几年后，蝙蝠会散发更多的病毒。合著者丹尼尔·贝克尔(Daniel Becker)说，“冬天的感染率确实出现了戏剧性的高峰”，他是诺曼俄克拉荷马大学的生态学家，主要研究传染病。该研究还将蝙蝠病毒传播的增加与马病毒传播的增加联系起来。

寻找花蜜

在Plowright和Eby最近的自然论文显示，当食物短缺时，狐蝠种群分裂成小群体，迁移到靠近马匹的农业区，强烈的厄尔尼诺事件导致食物短缺，这可能是因为本地桉树芽对气候变化敏感。为了保存能量，这些年蝙蝠只飞很短的距离，在马附近的农业区寻找食物。Plowright说，食物短缺后的冬季最有可能影响马匹。他们的模型能够准确地预测这些会在哪一年发生。

然后意想不到的事情发生了。2018年发生了厄尔尼诺现象，随后在2019年发生了干旱，这表明2020年也应该是溢出年。但是5月份只发生了一次，之后就再也没有发现过。“我们把所有的卡片都抛向空中，仔细研究了我们假设的所有其他要素，”伊比说。最终，他们发现，当自然森林在食物短缺后的冬季发生重大开花事件时，这有助于避免溢出效应。2020年，金皮镇附近的红胶森林开花了，吸引了大约24万只蝙蝠。2021年和2022年，其他地区也出现了类似的冬季开花事件。

研究人员认为，这些大规模迁徙使蝙蝠远离了马匹。他们提出，通过恢复那些在冬天开花的少数物种的栖息地，将会减少马匹和潜在人类的溢出效应。通过恢复其他携带危险病原体的动物的栖息地，“也许我们可以防止下一个疫情”，Plowright说。

Mallapaty S. Why do bat viruses keep infecting people? Nature. 2022 Nov 16. doi: 10.1038/d41586-022-03682-9. Epub ahead of print. PMID: 36385292.

Eby P, Peel AJ, Hoegh A, Madden W, Giles JR, Hudson PJ, Plowright RK. Pathogen spillover driven by rapid changes in bat ecology. Nature. 2022 Nov 16. doi: 10.1038/s41586-022-05506-2. Epub ahead of print. PMID: 36384167.