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科学家复活古老病毒印证免疫系统顾此失彼(图)

科学家复活古老病毒印证免疫系统顾此失彼(图)

在这幅图中,HIV感染了一个细胞。而TRIM5α能够使一些灵长类动物免受侵袭。

  利用一种特殊方法,研究人员复活了一种“沉睡”在黑猩猩体内的逆转录病毒。这种病毒并不会感染给人类,但试管实验表明,为了进化出对它的免疫力,人类付出了极其高昂的代价:对于另外一种逆转录病毒——艾滋病病毒(HIV)——的高易感性。

  该研究成果发表在最新出版的美国《科学》杂志上。这种病毒叫做Pan troglodytes内生逆转录病毒(PtERV1)。

在黑猩猩与大猩猩的基因组中散布着100多个失活PtERV1的副本,然而在人类基因组中却没有这种现象。美国华盛顿州西雅图市佛瑞德·哈钦森癌症研究中心的病毒学家Michael Emerman指出:“大约在400万年以前,这种病毒是具有活性的,能够感染除人类之外的大多数灵长类动物。”他与该中心的进化生物学家Harmit Malik以及研究生Shari Kaiser一道主持了这项研究工作。

  考虑到古人类应该与这些亲缘关系很近的古猿生活在相同的区域,研究人员寻思,人类细胞中是否存在一种抗病毒基因,从而能够避免被PtERV1感染。他们于是对TRIM5α进行了追踪研究,后者是一种能够抑制逆转录病毒的蛋白质,并且以不同的形式存在于大多数灵长类动物体内。

  为了搞清人体内的TRIM5α是否能够阻止PtERV1的入侵,研究人员首先需要让PtERV1复活。为了实现这一目标,他们将关键的PtERV1基因加载于一种啮齿动物的逆转录病毒中。研究小组随后发现,这种新的病毒很容易感染给那些没有TRIM5α的猫细胞,而那些利用遗传方法移植了人类TRIM5α的猫细胞却很难被其感染。

  对于从事艾滋病研究的科学家而言,TRIM5α具有特殊的吸引力,这是因为亚洲恒河猴携带的这种蛋白质的一个版本,在防止其被HIV-1感染的过程中扮演了重要角色。相反,人类的TRIM5α对于抑制HIV-1却发挥不了什么作用。于是Emerman与合作者测试了来自其他灵长类动物的TRIM5α,看其能否有效抑制PtERV1和HIV-1,结果令人失望。这似乎意味着,时间对一种病毒关闭了大门,但同时又为另一种病毒敞开了大门。

  从事TRIM5α研究的伊利诺伊州芝加哥市西北大学Feinberg医学院的艾滋病研究人员Thomas Hope说:“我认为这是一个合理的模型体系,它真的很棒,并且为我们提供了关于永不停歇的宿主与病原体之战的重要认识。”他认为,“这项研究成果改变了病毒学家对于进化的看法。”

  尽管如此,TRIM5α与PtERV1之间的关系依然有一些因素没有搞清。例如,虽然古代黑猩猩容易被PtERV1感染,但现代黑猩猩似乎对其具有免疫力。后者具有一种与人类版本类似的TRIM5α,因此研究人员假定,它可能是在人类与黑猩猩分离很久之后,从远古形式突变而来的。或者是TRIM5α与其他因素合作共同抑制逆转录病毒。Emerman表示:“这仅仅是尝试了解这些基因的进化如何形成现代病毒易感性的开始。”

(责任编辑:buyi)
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