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数十亿人感染并终身携带 研究发现它会劫持正常蛋白进行传播!

  •   来源:学术经纬
  • 时间:2021-11-18
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核心提示:此时此刻,有一种病毒可能就默默地潜伏在你体内,并且伴随你已经非常长的时间了。它们绝大多数情况不会闹事,但当你免疫力低下,

      此时此刻,有一种病毒可能就默默地潜伏在你体内,并且伴随你已经非常长的时间了。它们绝大多数情况不会闹事,但当你免疫力低下,就可能会侵犯到你的皮肤、口腔和眼睛等部位,引起水泡、溃疡等伴有剧痛的症状。
      而这一切都是由单纯疱疹病毒(HSV)所引起的,它又包括1型(HSV-1)和2型(HSV-2)两种。据世界卫生组织官网数据, HSV-1已经潜伏在了世界近70%的人体内,50岁以下人群的感染人数在2016年就达到了37亿。

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▲电子显微镜下的单纯疱疹病毒(图片来源:Wikipedia,public domain,CDC/Dr. Erskine Palmer)

      这种病毒之所以能传播如此广,主要原因是它们传播过程很难察觉,HSV-1可以通过看起来完全正常的口腔或皮肤传播,并且传播之后基本不会引起不适的症状。它们会在周围神经系统的神经细胞中蛰伏。HSV-2则主要通过性传播,隐居在生殖道中。
      尽管HSV一般不会致命,但仍可能在小部分人中产生脑炎和失明等严重症状。当下,科学家必须了解这种病毒是怎样入侵神经系统的,才能开发对应的预防措施。而《自然》的一项研究提供了全新的线索:HSV会劫持上皮细胞的内部工具,最后让它们叛变成引路人将病毒带到神经系统中。
      领导这项研究的美国西北大学的Greg Smith教授指出,病毒感染的终极目标只有一个,就是不断地复制再释放到更多细胞中去,完成这一步前,它们需要设法前往细胞核。这一过程离不开细胞内的微管。微管本身是细胞中存在的纤维结构,连接着不同的区域,可以维持细胞形态和输送物质。
      病毒也非常喜欢这一根根笔直的轨道,但光有轨道不够,它们还需要能“开车”的东西。轨道上的引擎——驱动蛋白和动力蛋白成了它们必须拿到的东西。比如流感病毒在侵入上皮细胞后,就会带上这两个蛋白,来回地在微管上移动,直到接近细胞核的时候就入侵进去。
      但HSV-1玩得要更加花哨一些,它们不屑于仅仅只是在上皮细胞中玩,还要传到神经细胞中去。这就要求HSV-1能够把上皮细胞里的“汽车”带走,它们也的确这么做了。
      HSV-1能编码一种特殊的蛋白pUL36,它能够结合动力蛋白并且将其带出上皮细胞,在进入到神经细胞后,HSV-1可以借助动力蛋白沿着轴突一路飞奔到神经元中心。但是研究者发现,光有动力蛋白还不够。

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▲pUL36蛋白也喜欢聚集在微管处(图片来源:参考资料[1])

      在缺少驱动蛋白的情况下,HSV-1无法接近细胞核,传染能力也会极大下降。研究者设计了一些驱动蛋白异常的细胞,结果HSV-1感染这些细胞后的传播能力大打折扣,其在小鼠中的毒性也出现了下降。
      实际上,新研究发现驱动蛋白不仅能够帮助HSV-1进行病毒组装,同时还会跟着病毒一起转移到新的细胞中,并帮助病毒从胞质向细胞核运输。总的来说,动力蛋白将HSV-1从轴突末端带到神经元中心,驱动蛋白则带着病毒走向了细胞核。


注:原文有删减

参考资料:
[1] How herpes checks into the nervous system for life. Retrived Nov 17th, 2021 from https://www.eurekalert.org/news-releases/935029

[2] Caitlin E. Pegg, et al. Herpesviruses assimilate kinesin to produce motorized viral particles. Nature DOI:10.1038/s41586-021-04106-w

[3]Herpes simplex virus. Retrived Nov 17th, 2021 from https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/herpes-simplex-virus

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