Cell子刊：分子馬達(dá)遭遇的“劫匪”
日期：2013-04-02 08:58:07
美國(guó)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Cell Host & Microbe雜志上。
該研究團(tuán)隊(duì)在免疫和微生物學(xué)副教授Gregory Smith的領(lǐng)導(dǎo)下，發(fā)現(xiàn)皰疹病毒通過(guò)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(wú)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)。
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(shuō)大部分病毒只是搭便車的，那么皰疹病毒就是劫車的匪徒?！敖庸芗?xì)胞馬達(dá)來(lái)入侵神經(jīng)系統(tǒng)，是大多數(shù)病毒無(wú)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(shuō)。
皰疹病毒在人體內(nèi)很普遍，在美國(guó)有超過(guò)90%的成年人受到過(guò)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(guò)，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(guò)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(guò)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(duì)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(guò)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(shuō)，“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(guò)程來(lái)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(lái)轉(zhuǎn)運(yùn)基因，使之到達(dá)神經(jīng)系統(tǒng)并殺死癌細(xì)胞?！贝送猓赋鲞€可以利用這一機(jī)制對(duì)大腦中的神經(jīng)元連接進(jìn)行分析。
