Cell：最“強悍”病毒之超級感染機制

　　來自Gladstone研究所的科學家們揭示出了巨細胞病毒(CMV)能夠如此成功地感染宿主的分子機制。這一發現為對抗CMV以及其他看似無危險卻能夠轉而致命的病毒提供了新研究途徑。相關論文發表在《細胞》(Cell)雜志上。

　　并非所有的病毒都是生而相同的。一些能夠迅速摧毀機體，而另一些在初次感染后，可以在機體休眠數十年。CMV是八種人類皰疹病毒之一，其他皰疹病毒還包括EB病毒(引起單核細胞增多癥)和水痘帶狀皰疹病毒(引起水痘)，并且CMV是世界上最猖獗的病毒之一。像其他的成功病毒一樣，CMV具有一些關鍵的特性：其復制快，它能逃避宿主免疫防御，能夠維持宿主細胞存活足夠長的時間來生成最佳數量的病毒。最后這一特性能夠幫助阻止病毒在細胞內累積到有毒水平 ――這一作用會導致病毒在有機會傳播到鄰近細胞前殺死細胞。為了獲得這種微妙的平衡，在細胞內初次復制后，CMV會應用一種“剎車機制”。然而這一機制的基本過程長期以來困擾著科學家們。

　　現在，Gladstone實驗室研究人員Leor Weinberger博士揭示了CMV成功的關鍵：在病毒的DNA中匿藏中一種“加速器回路”，使得在宿主細胞還沒來得及做出反應前，CMV可以快速達到最佳水平――這樣也使得在到達最佳水平之前，這些病毒無法殺死細胞。

　　Weinberger 博士說：“CMV感染全世界50-80%的成人，常常在妊娠期間由母親傳遞給孩子。盡管CMV通常處于休眠狀態，對于發育的胎兒或是免疫系統受到傷害的人，如器官移植受者，卻是危險或甚至是致命的。因此，我們一直試圖了解CMV感染細胞的確切機制。希望開發出治療或疫苗減少其在世界范圍的存在。”

　　Weinberger博士和研究小組將焦點放在CMV遺傳密碼中的一小段DNA上。這一稱作即刻早期啟動子(MIEP)的遺傳密碼通過生成IE2，一種大量時極其有毒的蛋白，從而啟動了病毒復制。而在MIEP中，研究小組發現了病毒復制的真正幕后黑手。

　　在一系列的實驗中，研究小組發現當MIEP激活時，不僅生成了IE2還刺激了復制，但當達到IE2的最佳水平時，在精確的時刻它也會提示病毒停止生成毒性IE2蛋白。

　　論文的主要作者之一、加州大學圣地亞哥分校研究生Melissa Teng 說：“CMV需要IE2才能在宿主細胞中復制，然而如果過快地生成過多IE2，在CMV有機會傳播前宿主細胞就會被殺死。而CMV用所謂的‘加速器回路’ 解決了這一問題，它幫助維持了最佳的IE2水平。這一回路使得CMV能夠快速有效復制，感染全身多種細胞類型。”

　　為了確證這些結果，研究小組在培養皿中用兩種形式的CMV感染了人類細胞，一種CMV能夠生成IE2加速器回路，另一種則不能。當在同一培養皿中加入兩種病毒時，他們看到了明顯的差別。隨著時間的推移，沒有加速器回路的病毒消失了，而加速器病毒迅速占據了培養皿。很明顯這一回路是病毒成功的關鍵。

　　“這一令人印象深刻的研究證明了一種新機制：一個相對簡單的遺傳網絡如何能夠對外部信號做出反應，為病毒復制提供最佳的環境。極有可能像這樣的機制還存在于其他的生物系統中，包括其他的病毒，”加州大學圣地亞哥分校分子生物學副教授Gurol Suel(未參與該研究)說。

　　論文的主要作者、Gladstone研究員 Cynthia Bolovan-Fritts 博士說：“這一加速器回路賦予了CMV強大的戰略優勢，戰勝免疫防御系統。下一步是更深層次了解這一機制，開發出治療方法靶向和破壞這一回路――并希望能夠阻止諸如CMV等病毒的軌跡。”