Nature：血型决定易感疾病

　　

生物通报道  你是否会被某些轮状病毒株感染可能取决于你的血型。来自美国贝勒医学院的研究人员在新研究中证实某些轮状病毒株是通过识别A型血相关的抗原进入到胃肠道细胞中的。这一研究发现为我们了解这种肠道病原体感染人类的机制提供了新范例。相关研究发布在4月15日的《自然》（Nature）杂志上。

轮状病毒是一种重要的肠道病原体，是导致全世界婴幼儿严重脱水和腹泻的首要病因。每年全球约有50万人死于轮状病毒感染。

文章的通讯作者、贝勒医学院生物化学和分子生物学教授B. V. Venkataram Prasad说病毒株P[14]的一个重要组成部分的结构为了解病毒感染人类细胞的机制提供了线索。轮状病毒株感染动物时，病毒刺突顶部通过带有末端唾液酸分子的聚糖粘附到细胞上。然而相同的情况似乎没有出现病毒株感染人类的过程中。科学家们认为人类轮状病毒株可能结合到了带有内部唾液酸分子的聚糖上，但他们并不知道这是如何发生的。

Prasad说：“我们对于这一病毒基因型是如何识别细胞聚糖的感到疑惑不解。通过与埃默里大学医学院的同事一起合作，借助聚糖阵列分析我们对与病毒刺突VP8*顶部互作的聚糖进行了筛查。

Prasad说：“最终我们发现只有一种类型的聚糖可以与VP8*互作，那就是A型血抗原。这一结果让我们感到非常惊讶，我们原本以为它应该是一个带有唾液酸的聚糖。”

组织血型抗原A没有唾液酸。

然而当Prasad实验室的博士后研究人员Liya Hu确定了VP8*域的结构后，她发现A型聚糖结合到轮状病毒刺突蛋白的位置与唾液酸结合动物轮状病毒的位置是同一位置。众所周知组织血型抗原可以促进诺洛病毒（norovirus）和幽门螺旋杆菌与肠细胞结合，但这从未在轮状病毒中得到过证实。

利用晶体学技术，Liya Hu证实病毒的VP8*结构发生的细微变化使得它能够利用组织血型抗体A作为受体。

通过与贝勒医学院分子病毒和微生物学教授Mary Estes实验室开展协作，Prasad和他的同事发现实验室遗传修饰表达组织血型抗原A的细胞能够轻易地被这一轮状病毒株感染。缺乏这一抗原的细胞则不易受到感染。

随后，研究人员证实抗组织血型抗原A的抗体可以阻断该病毒感染进入到培养的人类肠道细胞中。

Prasad 说：“没有人预计到这个。这是否算这些肠道病原体的新主题？其他的病毒是否也利用了这些血型抗原作为了进入细胞的门径？”

通过进一步的研究他们确定了第二种轮状病毒株P[9]也利用了这一组织血型抗原作为受体。

 “现在的问题是是否有不同的病毒株以这种方式利用了其他组织血型抗原？”Prasad说。

 “这些研究具有非常重要的意义，因为它们为轮状病毒株从有蹄动物（例如马、斑马、猪、羊）跳跃到人体提供了传播新机制，”Estes说。

此外，该研究发现也为我们提出了一些新问题：为什么人类会形成多种不同的血型？Prasad说这有可能是病原体首次侵入人类细胞后发生的一种进化改变。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Cell attachment protein VP8* of a human rotavirus specifically interacts with A-type histo-blood group antigen

As with many other viruses, the initial cell attachment of rotaviruses, which are the major causative agent of infantile gastroenteritis, is mediated by interactions with specific cellular glycans1, 2, 3, 4. The distally located VP8* domain of the rotavirus spike protein VP4 (ref. 5) mediates such interactions. The existing paradigm is that ‘sialidase-sensitive’ animal rotavirus strains bind to glycans with terminal sialic acid (Sia), whereas ‘sialidase-insensitive’ human rotavirus strains bind to glycans with internal Sia such as GM1 (ref. 3). Although the involvement of Sia in the animal strains is firmly supported by crystallographic studies1, 3, 6, 7, it is not yet known how VP8* of human rotaviruses interacts with Sia and whether their cell attachment necessarily involves sialoglycans……