Nature首次揭示疱疹病毒入侵神经系统机制

超过一半的美国成年人是HSV1（单纯疱疹病毒1型）的携带者，这种病毒在周围神经系统中休眠，永远无法根除。一些HSV1携带者甚至永远不会经历HSV1带来的如此多的唇疱疹。但对其他一些HSV1携带者来说，它可以导致失明或危及生命的脑炎。越来越多的证据表明，它有助于痴呆症的发生。

作为HSV1的近亲，HSV2更常见的是通过性接触传播，可在分娩过程中作为新生儿疱疹从母亲传给新生儿。新生儿疱疹的表现为婴儿全身的病变。大多数婴儿都能康复，但在最糟糕的情况下，它可以造成大脑损伤或在所有器官中传播，并导致死亡。

在一项新的研究中，来自美国西北大学费恩柏格医学院的研究人员揭示了HSV1感染神经系统的狡猾策略，这就为HSV1和HSV2打开了一条需要已久的疫苗开发之路。相关研究结果于2021年11月17日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“Herpesviruses assimilate kinesin to produce motorized viral particles”。

这项新的研究发现了一条通往疫苗开发的路线。它发现了疱疹病毒是如何劫持来自上皮细胞的一种蛋白，并将它变成一种“叛徒”，以帮助这种病毒进入周围神经系统。他们把这个过程称为“同化（assimilation）”。

搭便车

像许多病毒一样，疱疹病毒在细胞内称为微管的火车轨道上跳跃，并使用称为动力蛋白（dynein）和驱动蛋白（kinesin）的蛋白引擎沿轨道移动。Smith及其研究团队发现，疱疹病毒使用它从其他细胞带来的驱动蛋白引擎，将它运送到神经元的细胞核。驱动蛋白变成叛徒，为疱疹病毒服务。

疱疹病毒进行“跨国”旅行

把宿主细胞想象成一个铁路站台。所有的轨道都通向称为中心体的枢纽。有两种类型的火车引擎：动力蛋白和驱动蛋白。其中的一种火车引擎向中心体--比如说市中心--行驶，另一种则驶离中心体前往郊区。

当一种更典型的病毒，如流感病毒，感染粘膜上皮细胞（排列在你的鼻子和嘴里的细胞）时，它抓住这两种引擎并在微管束上来回移动，直到它最终或多或少地偶然到达细胞核。总的来说，从郊区经由中心体到达细胞核是一个短暂的通勤过程。

但顺着神经旅行相当于一次跨国旅行。疱疹病毒在这次旅行中跳上了动力蛋白引擎，但它也确保了驱动蛋白引擎不会把它带回原路。

但是动力蛋白引擎不能把它带到比中心体更远的地方。而疱疹病毒需要到达细胞核。这时，它把手伸进它的“口袋”，拿出它从粘膜上皮细胞中劫持的驱动蛋白引擎，并说服驱动蛋白成为其团队的一部分。在一次背叛行为中，被疱疹病毒同化的驱动蛋白把它直接运到了细胞核中。

注：原文有删减

参考资料：

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