《Nature》：皰疹病毒看似“低調的青銅” ，實則“神秘的王者”

來源：生物探索作者：人氣：-發表時間：2021-11-26 13:00:00【大中小】

有種病毒很狡猾，當你身體無恙時它在冬眠，當你免疫力下降的時候它就趁虛而入，在皮膚、口腔和眼睛等部位引起水泡、潰瘍等伴有劇痛的癥狀。而這一切都是由單純皰疹病毒（HSV）所引起的，包括1型（HSV-1）和2型（HSV-2）兩種。HSV-1可以通過看起來完全正常的口腔或皮膚傳播，傳播之后也基本不會引起不適的癥狀，而是會在周圍神經系統的神經細胞中蟄伏；HSV-2則主要通過性傳播，隱居在生殖道中。

據世界衛生組織官網數據顯示，HSV-1已經潛伏在全世界近70%的人體內，其中50歲以下人群的感染人數在2016年就達到了37億。更令人無奈的是，皰疹病毒會在宿主外周神經系統中終身潛伏，永遠無法根除。

HSV究竟是何方神圣？為何傳播范圍可以如此之廣呢？《Nature》最近刊發的文章“Herpesviruses assimilatekinesin to produce motorized viral particles”為我們揭開了HSV的神秘面紗，揭示了該病毒進化出的分子機制，為開發預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。

參與該研究的Greg Smith教授指出，病毒感染的終極目標其實就是無限擴增并且不斷擴大感染范圍，達到這一目標的首要條件是抵達細胞核，而這一過程又離不開細胞內微管的參與。微管是細胞中存在的纖維結構，可以輸送物質并維持細胞形態。

光有微管這條鐵軌還不夠，病毒們還需要列車軌道上的引擎——驅動蛋白和動力蛋白。HSV-1能編碼一種特殊的蛋白pUL36，它能結合動力蛋白，并在初始感染期間促進病毒顆粒向細胞內轉運。比如流感病毒在侵入上皮細胞后，就會帶上這兩個蛋白，來回地在微管上移動，直到接近細胞核的時候就入侵進去。

但是研究發現pUL36的雙向運輸和外周積累除了表明 PRV 蛋白會結合動力蛋白外，還招募了一個“重要合伙人”——驅動蛋白。在相關實驗中也直接證實了驅動蛋白存在的必要性：在病毒體產生和隨后的感染過程中都沒有驅動蛋白時，雖然產生了大量病毒粒子，但病毒顆粒多數會在中心體積聚，衣殼從中心體到細胞核的運輸明顯受損，因此這些病毒粒子傳播感染的能力較弱。

綜上所述，協助HSV感染的細胞蛋白分工明確。動力蛋白是將HSV-1從神經軸突末端帶到神經元中心，而驅動蛋白則是帶著病毒顆粒走向細胞核。

值得注意的是，驅動蛋白源自先前感染的上皮細胞而不是神經元內源性細胞，而被皰疹病毒pUL36蛋白“同化”的驅動蛋白通過將病毒顆粒從中心體穿梭到細胞核來促進所有細胞的感染。如此一來，HSV的傳染可謂是如虎添翼，看似低調的HSV做起事來卻一點也不低調。

這是首次發現病毒會利用細胞蛋白來完成一輪又一輪的感染，它們看起來是目前演化得最成功的病原體之一，主要研究者Caitlin Prgg博士表示，通過此次研究了解HSV病毒是如何實現這一令人難以置信的操作后，我們現在可以考慮如何奪走它們入侵神經系統的能力。這對于研究其他病毒性感染以及開發相關預防性疫苗可以提供新的思路和方向。