唇皰疹 比起目前還在全球肆虐的新冠病毒,以及艾滋病毒、乙肝病毒等耳熟能詳?shù)牟《荆?/span>皰疹病毒似乎略顯低調(diào)。然而,它們的行為可一點(diǎn)兒都不低調(diào),可以說是科學(xué)界已知的最成功的病原體。皰疹病毒是一種DNA病毒,它的家族中有8種可以引起人類疾病,其中以單純皰疹病毒1型(HSV-1)和2型(HSV-2)為典型代表。人是單純皰疹病毒的天然宿主,人群中感染極為普遍,初次感染中的80%至90%為隱性感染,大多無明顯癥狀,只有少數(shù)為顯性感染,常見的臨床表現(xiàn)為黏膜或皮膚局部的皰疹。初次感染后多轉(zhuǎn)為潛伏感染,受到外界刺激后可引起復(fù)發(fā)。據(jù)世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示, HSV-1已經(jīng)潛伏在了全球近70%的人體內(nèi),50歲以下人群感染者在2016年就達(dá)到了37億。令人無奈的是,皰疹病毒會在宿主外周神經(jīng)系統(tǒng)中終身潛伏,永遠(yuǎn)無法根除。所以說它是“一吻定終生”:一旦攜帶,終身擁有。因此,迫切需要深入了解皰疹病毒是如何入侵神經(jīng)系統(tǒng)的,以使開發(fā)預(yù)防策略成為可能。北京時(shí)間11月18日,發(fā)表在《Nature》上的一項(xiàng)最新研究中,來自美國西北大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了皰疹病毒感染神經(jīng)系統(tǒng)的狡猾策略,進(jìn)一步揭示了該病毒進(jìn)化出的分子機(jī)制,為開發(fā)預(yù)防針對單純皰疹病毒1型(HSV-1)和2型(HSV-2)的疫苗開辟了道路。同時(shí),這一發(fā)現(xiàn)或?qū)υS多病毒產(chǎn)生廣泛的影響,包括新冠病毒和艾滋病毒。在整個(gè)生命周期中,一些皰疹病毒攜帶者可能永遠(yuǎn)不會出現(xiàn)顯性感染;但對于另一些人來說,他們的外周神經(jīng)系統(tǒng)偶爾會出現(xiàn)復(fù)發(fā)性感染,嚴(yán)重時(shí),病毒還可能會入侵中樞神經(jīng)系統(tǒng),這種情況將可能導(dǎo)致失明或危及生命的腦炎。越來越多的證據(jù)表明,皰疹病毒還可能驅(qū)動癡呆癥的發(fā)生。單純皰疹病毒2型(HSV-2)的原發(fā)感染主要通過性傳播,引起生殖器皰疹,表現(xiàn)為生殖器部位出現(xiàn)水皰,破裂后形成潰瘍,并發(fā)癥包括生殖器外損傷和無菌性腦膜炎。少數(shù)原發(fā)感染也可由HSV-1引起。HSV-2也可以在分娩過程中作為新生兒皰疹從母親傳給新生兒,表現(xiàn)為嬰兒全身病變。大多數(shù)嬰兒都能康復(fù),但在最糟糕的情況下,它可以造成大腦損傷或通過所有器官傳播,并最終導(dǎo)致死亡。研究通訊作者、西北大學(xué)范伯格醫(yī)學(xué)院微生物學(xué)和免疫學(xué)教授Greg Smith說:“因此,我們迫切需要一種疫苗來防止皰疹病毒侵入神經(jīng)系統(tǒng)。”在這項(xiàng)新研究中,Smith團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了皰疹病毒是如何從上皮細(xì)胞中劫持一種蛋白質(zhì),并將其“策反”,以幫助它進(jìn)入外周神經(jīng)系統(tǒng)的過程。他們把這一過程稱為 '同化'。病毒生存需要將其遺傳密碼注入細(xì)胞核,這樣它就可以開始制造出更多的皰疹病毒。它們對細(xì)胞進(jìn)行重新編程以使其成為病毒工廠。但最大的問題是它們是如何到達(dá)的神經(jīng)元的細(xì)胞核?像許多病毒一樣,皰疹病毒也利用了微管。微管是細(xì)胞中存在的纖維結(jié)構(gòu),連接著不同區(qū)域,負(fù)責(zé)維持細(xì)胞形態(tài)和輸送物質(zhì)。皰疹病毒在微管的軌道上跳躍,并使用動力蛋白和驅(qū)動蛋白作為其引擎沿微管移動。我們可以把細(xì)胞想象成一個(gè)火車站。所有軌道都通向稱為中心體的樞紐,動力蛋白和驅(qū)動蛋白是兩種火車的引擎。它們一輛通向樞紐(中心體),另一輛則遠(yuǎn)離中心開往郊區(qū)。當(dāng)流感等典型病毒感染粘膜上皮細(xì)胞時(shí),病毒會抓住這兩個(gè)引擎并在微管束上來回移動,直到它最終到達(dá)細(xì)胞核。通過中心體從郊區(qū)到細(xì)胞核的距離很短。然而,沿著神經(jīng)旅行相當(dāng)于一次跨國旅行。皰疹病毒在這次旅行中跳上了“動力火車”(動力蛋白引擎),同時(shí)它還確保了該蛋白引擎不會把它帶回“出發(fā)國”。研究人員表示,從神經(jīng)元末端到中樞可能需要8個(gè)小時(shí)。但是動力蛋白引擎并不能把它帶到比中心體更遠(yuǎn)的地方,而皰疹病毒對到達(dá)細(xì)胞核“志在必得”。此時(shí),它把手伸進(jìn)了 '口袋',拿出了它從粘膜上皮細(xì)胞中劫持的驅(qū)動蛋白引擎,并“同化”它成為其團(tuán)隊(duì)的一部分。在這次背叛行為中,這個(gè)被同化的驅(qū)動蛋白把皰疹病毒直接運(yùn)到了細(xì)胞核中。值得注意的是,皰疹病毒(HSV-1)使用的驅(qū)動蛋白并不是神經(jīng)元內(nèi)源性的,而是來源于先前被感染的上皮細(xì)胞(病毒顆粒從中產(chǎn)生)。總的來說,病毒粒子在細(xì)胞之間捕獲和攜帶驅(qū)動蛋白增加了HSV-1重新利用捕獲的驅(qū)動蛋白來感染細(xì)胞(包括神經(jīng)元)的可能性。Smith說:“通過了解病毒如何實(shí)現(xiàn)這一令人難以置信的操作后,我們現(xiàn)在可以考慮如何奪走它們?nèi)肭稚窠?jīng)系統(tǒng)的能力。如果能阻止它同化驅(qū)動蛋白,我們將有一個(gè)不能感染神經(jīng)系統(tǒng)的病毒。然后,開發(fā)預(yù)防性疫苗將成為可能。'他補(bǔ)充說:'這是第一次發(fā)現(xiàn)病毒重新利用一種細(xì)胞蛋白,然后用它們來驅(qū)動后續(xù)的感染行為。我們很高興能進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)這些病毒進(jìn)化出的分子機(jī)制,使它們可以說是科學(xué)界已知的最成功的病原體。”論文鏈接: https://www./articles/s41586-021-04106-w
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