Nature：这种病毒一“吻”定终生！它已经进化出惊人的入侵机制

　　唇疱疹

　　比起目前还在全球肆虐的新冠病毒，以及艾滋病毒、乙肝病毒等耳熟能详的病毒，疱疹病毒似乎略显低调。然而，它们的行为可一点儿都不低调，可以说是科学界已知的最成功的病原体。

　　疱疹病毒是一种DNA病毒，它的家族中有8种可以引起人类疾病，其中以单纯疱疹病毒1型（HSV-1）和2型（HSV-2）为典型代表。人是单纯疱疹病毒的天然宿主，人群中感染极为普遍，初次感染中的80%至90%为隐性感染，大多无明显症状，只有少数为显性感染，常见的临床表现为黏膜或皮肤局部的疱疹。初次感染后多转为潜伏感染，受到外界刺激后可引起复发。

　　单纯疱疹病毒

　　据世界卫生组织数据显示， HSV-1已经潜伏在了全球近70%的人体内，50岁以下人群感染者在2016年就达到了37亿。

　　HSV-1和HSV-2

　　令人无奈的是，疱疹病毒会在宿主外周神经系统中终身潜伏，永远无法根除。所以说它是“一吻定终生”：一旦携带，终身拥有。

　　因此，迫切需要深入了解疱疹病毒是如何入侵神经系统的，以使开发预防策略成为可能。

　　北京时间11月18日，发表在《Nature》上的一项最新研究中，来自美国西北大学领导的研究团队发现了疱疹病毒感染神经系统的狡猾策略，进一步揭示了该病毒进化出的分子机制，为开发预防针对单纯疱疹病毒1型（HSV-1）和2型（HSV-2）的疫苗开辟了道路。同时，这一发现或对许多病毒产生广泛的影响，包括新冠病毒和艾滋病毒。

　　在整个生命周期中，一些疱疹病毒携带者可能永远不会出现显性感染；但对于另一些人来说，他们的外周神经系统偶尔会出现复发性感染，严重时，病毒还可能会入侵中枢神经系统，这种情况将可能导致失明或危及生命的脑炎。越来越多的证据表明，疱疹病毒还可能驱动痴呆症的发生。

　　单纯疱疹病毒2型（HSV-2）的原发感染主要通过性传播，引起生殖器疱疹，表现为生殖器部位出现水疱，破裂后形成溃疡，并发症包括生殖器外损伤和无菌性脑膜炎。少数原发感染也可由HSV-1引起。HSV-2也可以在分娩过程中作为新生儿疱疹从母亲传给新生儿，表现为婴儿全身病变。大多数婴儿都能康复，但在最糟糕的情况下，它可以造成大脑损伤或通过所有器官传播，并最终导致死亡。

　　研究通讯作者、西北大学范伯格医学院微生物学和免疫学教授Greg Smith说：“因此，我们迫切需要一种疫苗来防止疱疹病毒侵入神经系统。”

　　在这项新研究中，Smith团队发现了疱疹病毒是如何从上皮细胞中劫持一种蛋白质，并将其“策反”，以帮助它进入外周神经系统的过程。他们把这一过程称为 "同化"。

　　病毒生存需要将其遗传密码注入细胞核，这样它就可以开始制造出更多的疱疹病毒。它们对细胞进行重新编程以使其成为病毒工厂。但最大的问题是它们是如何到达的神经元的细胞核？

　　像许多病毒一样，疱疹病毒也利用了微管。微管是细胞中存在的纤维结构，连接着不同区域，负责维持细胞形态和输送物质。疱疹病毒在微管的轨道上跳跃，并使用动力蛋白和驱动蛋白作为其引擎沿微管移动。

　　我们可以把细胞想象成一个火车站。所有轨道都通向称为中心体的枢纽，动力蛋白和驱动蛋白是两种火车的引擎。它们一辆通向枢纽（中心体），另一辆则远离中心开往郊区。

　　当流感等典型病毒感染粘膜上皮细胞时，病毒会抓住这两个引擎并在微管束上来回移动，直到它最终到达细胞核。通过中心体从郊区到细胞核的距离很短。

　　然而，沿着神经旅行相当于一次跨国旅行。疱疹病毒在这次旅行中跳上了“动力火车”（动力蛋白引擎），同时它还确保了该蛋白引擎不会把它带回“出发国”。研究人员表示，从神经元末端到中枢可能需要8个小时。

　　但是动力蛋白引擎并不能把它带到比中心体更远的地方，而疱疹病毒对到达细胞核“志在必得”。此时，它把手伸进了 "口袋"，拿出了它从粘膜上皮细胞中劫持的驱动蛋白引擎，并“同化”它成为其团队的一部分。在这次背叛行为中，这个被同化的驱动蛋白把疱疹病毒直接运到了细胞核中。

　　值得注意的是，疱疹病毒（HSV-1）使用的驱动蛋白并不是神经元内源性的，而是来源于先前被感染的上皮细胞（病毒颗粒从中产生）。

　　总的来说，病毒粒子在细胞之间捕获和携带驱动蛋白增加了HSV-1重新利用捕获的驱动蛋白来感染细胞（包括神经元）的可能性。

　　Smith说：“通过了解病毒如何实现这一令人难以置信的操作后，我们现在可以考虑如何夺走它们入侵神经系统的能力。如果能阻止它同化驱动蛋白，我们将有一个不能感染神经系统的病毒。然后，开发预防性疫苗将成为可能。"

　　他补充说："这是第一次发现病毒重新利用一种细胞蛋白，然后用它们来驱动后续的感染行为。我们很高兴能进一步发现这些病毒进化出的分子机制，使它们可以说是科学界已知的最成功的病原体。”