科學家發現蝙蝠基因 或徹底改變COVID - 19治療方式

自2019年COVID - 19（又稱2019冠狀病毒疾病，最初被稱為「2019新型冠狀病毒」或2019 - nCoV）在中國武漢首次被發現以來，這種由嚴重急性呼吸系統症候群冠狀病毒2（SARS - CoV - 2）引起的傳染病迅速蔓延至全球，導致了2019 - 2022年的冠狀病毒大流行。即便在疫情爆發五年後，全球科學家仍在持續研究其長期影響，並探索應對未來大流行的策略。

近期，一個國際研究團隊可能揭開了其中一個關鍵謎團，德州理工大學的實驗室在這項研究中發揮了重要作用。由生物科學系教授兼副主任大衛·雷（David Ray）領導的雷實驗室，參與了一項發表在《自然》雜誌上的蝙蝠基因組研究。該研究發現，與其他動物相比，某些蝙蝠物種的基因組中存在特定的遺傳成分，使其免疫系統具有更強的適應能力。

研究指出，蝙蝠體內的一種名為ISG15的基因，能夠將SARS - CoV - 2病毒的產量降低高達90%，而人類體內的ISG15基因在這項研究中卻未顯示出抗病毒效果。大衛·雷表示：「蝙蝠具有令人驚訝的能力，能夠抵禦病毒感染的一些最嚴重影響，而這些影響卻讓我們人類對某些疾病極為脆弱。當暴露於相同的病原體時，我們人類會病得很重，而蝙蝠幾乎不受影響。」

雷實驗室在這項研究中協助對蝙蝠基因組組裝進行註釋。基因組註釋是科學家們描述基因組所有組成部分（包括基因、調控序列以及非編碼和編碼區域）的過程。德州理工大學的實驗室確定了基因組組裝中的轉座元件（TE）區域，在這些區域中，DNA片段能夠自我複製，並在基因組中引入變異。雷指出，蝙蝠在哺乳動物中擁有獨特的TE庫，這可能是產生新的遺傳途徑以應對冠狀病毒等病原體的強大方式。

「如果一個物種的每個個體在遺傳上都是相同的，那麼它們在感染時將面臨相同的風險——如果一個死亡，那麼所有的都會死亡。」雷說，「轉座元件是生物體在物種內產生遺傳多樣性的一種很好的方式，使一些個體在面對病毒疾病等環境壓力時能夠更好地生存下來。」

這項研究是名為Bat1K的大型國際專案的一部分，該專案由德國法蘭克福的森肯貝格研究所和自然歷史博物館主導，旨在對約1500種現存蝙蝠物種的基因組進行測序和組裝。歌德大學的比較基因組學教授、森肯貝格研究所成員邁克爾·希勒（Michael Hiller）是這項研究的主要調查人員之一。他和雷都是Bat1K聯盟執行委員會的成員，這種合作關係為雷的實驗室與國際科學界的合作提供了完美的機會。

雷實驗室主要研究基因組和基因組進化，尤其側重於轉座元件。他們過去的研究包括對蝙蝠、其他哺乳動物、鱷魚和各種昆蟲的基因組研究，並曾與美國國家科學基金會、美國農業部、德州政府以及德州野生動物和漁業部等機構合作。

在這項最新研究中，研究人員特別關注了與人類COVID - 19重症病程相關的ISG15基因。已知蝙蝠攜帶許多病毒，包括可傳染給人類的病毒，但它們在感染時卻不會出現任何疾病症狀。研究表明，蝙蝠的ISG15基因能夠將SARS - CoV - 2病毒的產量降低80 - 90%。希勒表示，ISG15基因可能是蝙蝠抵抗病毒疾病的幾個因素之一。這些有前景的研究結果可作為進一步實驗研究的基礎，以解開蝙蝠免疫系統的獨特適應機制。

參考文獻：Bat genomes illuminate adaptations to viral tolerance and disease resistance by Ariadna E. Morales, Yue Dong, Thomas Brown, Kaushal Baid, Dimitrios – Georgios Kontopoulos, Victoria Gonzalez, Zixia Huang, Alexis - Walid Ahmed, Arkadeb Bhuinya, Leon Hilgers, Sylke Winkler, Graham Hughes, Xiaomeng Li, Ping Lu, Yixin Yang, Bogdan M. Kirilenko, Paolo Devanna, Tanya M. Lama, Yomiran Nissan, Martin Pippel, Liliana M. Dávalos, Sonja C. Vernes, Sebastien J. Puechmaille, Stephen J. Rossiter, Yossi Yovel, Joseph B. Prescott, Andreas Kurth, David A. Ray, Burton K. Lim, Eugene Myers, Emma C. Teeling, Arinjay Banerjee, Aaron T. Irving and Michael Hiller, 29 January 2025, Nature. DOI: 10.1038/s41586 - 024 - 08471 - 0