驚！科學家發現讓動物病毒感染人類的蛋白及抗體

研究具有感染人類潛在可能的動物病毒的科學家們已確定了一種關鍵蛋白質，該蛋白質能導致被稱作動脈炎病毒的一類生物體出現跨物種傳播。

在一項新研究裡，研究人員在哺乳動物體內發現了一種蛋白質，這種蛋白質會讓動脈炎病毒進入宿主細胞從而引發感染。

動脈炎病毒在世界各地許多作爲天然宿主的哺乳動物中廣泛傳播，比如非人靈長類動物、豬和馬，不過迄今爲止尚未在人類中檢測到。

研究人員的目的是更深入地瞭解動脈炎病毒感染的機制，從而搞清楚人類的感染風險究竟有多高，還有如果未來出現跨物種傳播，可能需要做哪些準備。

“重要的是得考慮到，因爲我們沒有已知的能感染人類的動脈炎病毒，我們在免疫學方面基本上是沒經驗的，所以我們不能依靠原本就有的免疫力來幫我們，”共同主要作者、俄亥俄州立大學獸醫生物科學助理教授科迪·沃倫說道。

沃倫與威斯康星大學麥迪遜分校病理學和檢驗醫學助理教授亞當·貝利共同領導了這項工作。該研究最近在《自然通訊》上發表了。

許多動脈病毒的天然宿主並無疾病跡象，然而感染豬的病毒會引發肺炎，還會導致懷孕豬流產，其他毒株在轉換動物宿主時則可能引發出血熱或腦炎。

這些病毒還有着非同尋常的能力，能夠長期維持感染狀態，而且在找到新宿主時會變得更具毒性——這就讓它們有時間進化，提高傳播的可能性。

研究團隊着手在哺乳動物中尋找被動脈病毒用作受體，從而得以進入宿主細胞並進行自我複製的蛋白質。

FcRn 受體分子在把抗體通過胎盤轉運給胎兒這一方面有着特定的作用，但它也存在於免疫細胞和血管壁細胞中——這兩者均是動脈病毒的攻擊目標。

這項研究的結果顯示，至少有五種分別會感染猴子、豬和馬的動脈病毒藉助 FcRn 進入宿主細胞：三種不同的猴動脈病毒株、豬繁殖與呼吸綜合徵病毒 2 型（PRRSV-2）和馬動脈炎病毒（EAV）。

從宿主細胞中敲除 FcRn 複合物的主要成分——FCGRT 基因——能夠阻止病毒感染，並且用針對 FcRn 的單克隆抗體預處理細胞可防止感染。

這個故事在遺傳方面還有一個轉折：某些哺乳動物宿主因爲其物種特異性 FcRn 序列存在差異，所以較不容易感染動脈病毒，這意味着在某些情況下，這種蛋白質將起到阻止跨物種感染的屏障作用。

貝利說：“黑猩猩和人類幾乎擁有完全相同的基因，不過這些基因的序列存在細微差異。”

所有哺乳動物都具有 FcRn 受體，然而它們支持特定動脈病毒感染的能力或許有所不同。

CRISPR 篩選還確定了一個編碼另一種表面蛋白 CD163 的基因，此前，沃倫及其同事發現，這種蛋白是被稱爲猴出血熱病毒（SHFV）的動脈病毒感染細胞的“看門人”。

在新研究中，通過在不同細胞類型中進行的一系列實驗以及使用多種病毒株表明，CD163 在大多數動脈病毒感染中的確發揮着作用，但是它無法單獨發揮作用——與 FcRn 的相互作用同樣是促進宿主細胞動脈病毒感染的關鍵。

研究人員表示，闡明這些動脈病毒的感染步驟是一個重要的里程碑。

“如果我們研究病毒生物學，我們能夠理解的最重要的事情之一就是進入機制。因爲如果你能夠通過破壞最初的病毒與受體的接觸來阻止病毒感染細胞的能力，那麼現在你就有了一個潛在的治療策略，”沃倫說。

其中一個“破壞者”可能是阻斷受體——因此，表明現有的單克隆抗體可以阻止病毒在細胞中的感染，對於從大流行前準備的視角研究病毒的科學家而言，這也是一個有利因素。

“如果這些病毒中的一種在人類中出現，我覺得我們會陷入大麻煩，”貝利說。“所以這就是我的動力。”