Nature首次揭示皰疹病毒入侵神經系統機制

超過一半的美國成年人是HSV1（單純皰疹病毒1型）的攜帶者，這種病毒在周圍神經系統中休眠，永遠無法根除。一些HSV1攜帶者甚至永遠不會經歷HSV1帶來的如此多的唇皰疹。但對其他一些HSV1攜帶者來說，它可以導致失明或危及生命的腦炎。越來越多的證據表明，它有助于癡呆癥的發生。

作為HSV1的近親，HSV2更常見的是通過性接觸傳播，可在分娩過程中作為新生兒皰疹從母親傳給新生兒。新生兒皰疹的表現為嬰兒全身的病變。大多數嬰兒都能康復，但在最糟糕的情況下，它可以造成大腦損傷或在所有器官中傳播，并導致死亡。

在一項新的研究中，來自美國西北大學費恩柏格醫學院的研究人員揭示了HSV1感染神經系統的狡猾策略，這就為HSV1和HSV2打開了一條需要已久的疫苗開發之路。相關研究結果于2021年11月17日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Herpesviruses assimilate kinesin to produce motorized viral particles”。

這項新的研究發現了一條通往疫苗開發的路線。它發現了皰疹病毒是如何劫持來自上皮細胞的一種蛋白，并將它變成一種“叛徒”，以幫助這種病毒進入周圍神經系統。他們把這個過程稱為“同化（assimilation）”。

搭便車

像許多病毒一樣，皰疹病毒在細胞內稱為微管的火車軌道上跳躍，并使用稱為動力蛋白（dynein）和驅動蛋白（kinesin）的蛋白引擎沿軌道移動。Smith及其研究團隊發現，皰疹病毒使用它從其他細胞帶來的驅動蛋白引擎，將它運送到神經元的細胞核。驅動蛋白變成叛徒，為皰疹病毒服務。

皰疹病毒進行“跨國”旅行

把宿主細胞想象成一個鐵路站臺。所有的軌道都通向稱為中心體的樞紐。有兩種類型的火車引擎：動力蛋白和驅動蛋白。其中的一種火車引擎向中心體--比如說市中心--行駛，另一種則駛離中心體前往郊區。

當一種更典型的病毒，如流感病毒，感染粘膜上皮細胞（排列在你的鼻子和嘴里的細胞）時，它抓住這兩種引擎并在微管束上來回移動，直到它最終或多或少地偶然到達細胞核。總的來說，從郊區經由中心體到達細胞核是一個短暫的通勤過程。

但順著神經旅行相當于一次跨國旅行。皰疹病毒在這次旅行中跳上了動力蛋白引擎，但它也確保了驅動蛋白引擎不會把它帶回原路。

但是動力蛋白引擎不能把它帶到比中心體更遠的地方。而皰疹病毒需要到達細胞核。這時，它把手伸進它的“口袋”，拿出它從粘膜上皮細胞中劫持的驅動蛋白引擎，并說服驅動蛋白成為其團隊的一部分。在一次背叛行為中，被皰疹病毒同化的驅動蛋白把它直接運到了細胞核中。

注：原文有刪減

參考資料：

Caitlin E. Pegg et al. Herpesviruses assimilate kinesin to produce motorized viral particles. Nature, 2021, doi:10.1038/s41586-021-04106-w.

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