为什么病毒总是能够赶在我们前面？

生物通报道：佛罗里达大学研究人员发现：病毒通过附着不同的碳水化合物，及时改变它们在细胞上的着陆点，不断提高侵袭能力。这种研究结果有助于治疗癌症和脑疾病，并且可以用来解释流感病毒等的突变为何总是能够赶在宿主的免疫系统“还手”之前。研究详细过程刊登于《Biological Chemistry》杂志。

　　

生物通报道：碳水化合物对所有生命形式而言都是不可或缺的。那些有着华丽包装的糖果和意大利面、通心粉是何等的诱人，甚至连微小病毒的核衣壳都是由蛋白和脂肪——糖类后备仓组成的。病毒喜欢附着在我们体表的碳水化合物上，以发动侵袭行动。

佛罗里达大学研究人员发现：病毒通过附着不同的碳水化合物，及时改变它们在细胞上的着陆点，不断提高侵袭能力。这种研究结果有助于治疗癌症和脑疾病，并且可以用来解释流感病毒等的突变为何总是能够赶在宿主的免疫系统“还手”之前。研究详细过程刊登于《Biological Chemistry》杂志。

“一提到流感病毒，马上想到的就是其只需几个氨基酸的简单改变就可以增强致病性，” 论文作者、佛罗里达大学医学院生化和分子生物学副教授Mavis Agbandje-McKenna博士说：“似乎病毒识别宿主的机制和病毒的毒力是由结构相邻的氨基酸决定的。”

病毒外衣壳蛋白的突变使病毒的毒力增强，这种推测已经被佛罗里达大学研究人员在小鼠微小病毒（Minute Virus of Mice，MVM）的研究中证实了。

MVMp是一种无害的MVM亚型，甚至在免疫系统没有任何功能的小鼠上都不会致病；MVMi是一种能使小鼠致死的MVM病毒亚型。两种菌株都如20面体的微小足球，所不同的是它们的500个氨基酸组成的外壳蛋白中只有14个氨基酸是不同的。

若干年前，野生的MVMp菌株轻微地突变，瞬间成为免疫缺陷小鼠的致病菌。“能杀死小鼠的病毒和不能杀死小鼠的病毒之间只有一个或者两个氨基酸不同，”佛罗里达大学 Agbandje-McKenna研究员说：“我们想知道的是这些微小的改变是怎样引发病毒致死性的。”

Agbandje-McKenna小组与功能糖原组学联盟(The Consortium for Functional Glycomics)合作，利用一种叫做glycan array的芯片研究一个完整的病毒与碳水化合物相互作用的机制。

研究人员将一个3×5英尺的培养皿中的189种多聚糖（glycans）暴露给5种MVM病毒亚型：1个是致病性的MVMi；无致病性的MVMp；3种毒力未知的MVMp突变体。

研究结果显示，MVMp蛋白结合的培养皿中的多聚糖的种类都相同，其中一种MVMp突变亚型还另外与一种多聚糖结合（这种多聚糖也是MVMi蛋白所结合的）。

“病毒蛋白核衣壳上一个氨基酸的改变，影响病毒吸附细胞的能力，增强病毒的致死性，”她说：“实际上吸附能力减弱了，所以更多的致死性病毒不能牢固结合在细胞上。我们推测这样可以使病毒更容易进入细胞内部引起疾病，不给肌体调整免疫系统进行抵抗的时间。”

弄清病毒选择不同的宿主和不同的组织进行吸附，有助于发展基因疗法（将目的基因以无害的病毒为载体带入患者细胞）。在癌症治疗中，新的基因有可能增强肌体的天然免疫系统，或者攻击癌症细胞。

论文第一作者、佛罗里达大学生化和分子生物学部副研究员Hyun-Joo Nam认为新发现在医疗领域能够帮助解释病毒为什么能够在癌细胞和脑细胞中安家——通过识别细胞表面的碳水化合物。

“研究人员希望将已知的病毒改造为无致病性的载体，用于基因和癌症治疗，并且希望弄清病毒是怎样以癌细胞和其它各类细胞为靶点的。”耶鲁大学医学和遗传学实验室教授Peter Tattersall博士评价此发现说：“这项发现最值得关注的地方在于这些精微改变的病毒和载体以癌症等类型细胞为靶标，这是正在飞速发展的癌症和疫苗研究领域的又一大进步。”（生物通记者 子元）