皰疹病毒能夠＂劫持＂人體細(xì)胞的分子馬達(dá)

 美國西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，皰疹病毒能夠“劫持”人體細(xì)胞中的分子馬達(dá)，從而快速入侵神經(jīng)系統(tǒng)。文章發(fā)表在Cell旗下的CellHost&Microbe雜志上。

該研究團(tuán)隊(duì)在免疫和微生物學(xué)副教授GregorySmith的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)皰疹病毒通過病毒蛋白VP1/2與動(dòng)力蛋白dynein相互作用。而動(dòng)力蛋白一旦被VP1/2劫持，病毒就能夠暢通無阻的沿著微管加速，從皮膚的神經(jīng)末梢快速到達(dá)神經(jīng)元的核心，從而入侵神經(jīng)系統(tǒng)。

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這是人們首次發(fā)現(xiàn)一種病毒蛋白能夠直接征用細(xì)胞馬達(dá)，絕大多數(shù)病毒只是被動(dòng)地被帶入神經(jīng)系統(tǒng)。如果說大部分病毒只是搭便車的，那么皰疹病毒就是劫車的匪徒。“接管細(xì)胞馬達(dá)來入侵神經(jīng)系統(tǒng)，是大多數(shù)病毒無法做到的。而皰疹病毒只用一個(gè)蛋白就征用了該機(jī)制，讓病毒遺傳信息得以快速轉(zhuǎn)移，”Smith說。

皰疹病毒在人體內(nèi)很普遍，在美國有超過90%的成年人受到過該病毒的影響。皰疹病毒與一些常常復(fù)發(fā)的疾病有關(guān)，例如水痘和帶狀皰疹等等。在人體內(nèi)，這種病毒可以終生保持休眠狀態(tài)，大多數(shù)被感染的人并不知道自己成了病毒的攜帶者。不過，皰疹病毒有時(shí)也會(huì)引起致命的腦炎。

此前，科學(xué)家們知道皰疹病毒能夠快速接觸到機(jī)體深處的神經(jīng)元，但他們并不了解皰疹病毒的前進(jìn)機(jī)制。

現(xiàn)在，研究人員通過人工激活和基因突變等一系列實(shí)驗(yàn)，確定了VP1/2在病毒運(yùn)輸中的重要作用。他們將VP1/2突變型病毒染成紅色，正常病毒染成綠色，然后觀察它們的感染過程。研究顯示，正常病毒比突變型前進(jìn)得更快，能夠沿著微管到達(dá)神經(jīng)元細(xì)胞體，然后插入病毒DNA建立感染。

研究人員不僅在高分辨率顯微鏡下觀察，也在動(dòng)物體內(nèi)研究了皰疹病毒對人類和動(dòng)物細(xì)胞的影響。Smith認(rèn)為，理解病毒在人體內(nèi)移動(dòng)的機(jī)制，尤其是從皮膚到神經(jīng)系統(tǒng)的過程，將有助于開發(fā)新藥物，以便更好的阻止病毒擴(kuò)散。

下一步，研究團(tuán)隊(duì)將會(huì)深入解析VP1/2蛋白的詳細(xì)作用機(jī)制。Smith說，“了解了病毒感染神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)制，我們就可以模擬這一過程來治療其他神經(jīng)學(xué)疾病?，F(xiàn)在，人們已經(jīng)在研究怎樣用皰疹病毒來轉(zhuǎn)運(yùn)基因，使之到達(dá)神經(jīng)系統(tǒng)并殺死癌細(xì)胞。”此外，他指出還可以利用這一機(jī)制對大腦中的神經(jīng)元連接進(jìn)行分析。