分享

“合胞病毒”上热搜,病毒如何进入细胞?

 干细胞与外泌体 2023-11-30 发布于广东

图:病毒的表面蛋白使其能够附着并进入细胞并开始复制

其实,“合胞病毒”并不是什么新的呼吸道疾病,今年夏季就已出现过一次反季节流行。合胞病毒是一种RNA病毒,通过飞沫和密切接触传播,或经污染的手和物体表面传播,病人感染后多出现上呼吸道症状。该病毒潜伏期通常为2-8天,向体外排毒可以持续1-3周。

早期感染大部分局限于上呼吸道,表现为鼻塞、流涕、咳嗽和声音嘶哑等上呼吸道症状。儿童感染合胞病毒后的典型病症是发烧、咳嗽、鼻塞、流涕。大多数患者症状会在1-2周内自行消失,少部分可以发展为下呼吸道感染(即毛细支气管炎或肺炎),多见于低龄婴幼儿,临床症状包括咳嗽和喘息。

呼吸道合胞病毒(Respiratory Syncytial Virus,以下简称RSV)是常见呼吸道病毒。可发生在各年龄段,但以2岁以下婴幼儿为主。RSV感染是造成婴幼儿病毒性呼吸道感染住院的首要原因。此外,年龄较大的儿童、65岁以上的老年人、免疫力较低的成年人也可能感染。

病毒如何进入细胞?它们的感染策略决定了它们能否跨越物种或引发大流行

新冠病毒(COVID-19)、流感、猴痘病毒(MPOX)、诺如病毒性腹泻:导致这些疾病的病毒实际上是如何感染您的?

病毒无法自行复制,因此它们必须感染您体内的细胞才能复制更多自身。因此,病毒的生命周期可以大致描述为:进入细胞,制造更多病毒,并重复复制。

进入细胞或病毒是大多数疫苗所针对循环的一部分,也是病毒从一个物种跳跃到另一个物种的关键障碍。

病毒如何进入细胞

不同的病毒以不同的方式进入人体,例如通过空气中的飞沫、通过食物、通过接触粘膜或通过注射。它们通常首先感染进入部位附近的宿主细胞(大多数空气传播病毒的呼吸道内壁细胞),然后要么留在那里,要么扩散到全身。

病毒识别宿主细胞上的特定蛋白质并粘附在它们上。每种病毒只有一次机会将其基因组放入细胞内,如果它们的进入机制失灵,它们就有被灭活的风险。因此,他们使用多种机制来防止过早触发进入。

视频:该动画描绘了艾滋病毒将其膜与细胞融合,以释放其内部内容物

病毒与细胞结合后,细胞表面或细胞回收机制内的特定分子会激活病毒外壳蛋白以进入细胞。一个例子是 COVID-19 疫苗针对的 SARS-CoV-2 峰值。这些蛋白质需要修饰细胞膜,以允许病毒基因组通过,而在此过程中不会杀死细胞。不同的病毒为此使用不同的技巧,但大多数病毒的工作原理与细胞分泌相反,即细胞如何将物质释放到其环境中。特殊的病毒蛋白有助于将病毒膜和细胞融合在一起,并将病毒核心释放到细胞内部。

此时,病毒基因组就可以进入细胞并开始复制。一些病毒仅使用细胞的机器进行复制,而另一些病毒则携带其自身复制机器的一部分并借用细胞的一些部分。复制基因组后,病毒会组装制造新病毒所需的组件。

科学家正在研究的关于病毒进入的两个核心问题是,人体的防御系统如何破坏病毒,以及是什么决定了来自其他物种的病毒是否可以感染人类。

针对病毒的免疫防御

人类身体具有针对病毒威胁的多层防御系统。但免疫系统中称为抗体反应的部分通常被认为在消除免疫力方面最有效,即从一开始就防止感染发生,而不仅仅是限制其范围和严重程度。

对于许多病毒来说,抗体针对病毒与细胞结合的部分。这不仅适用于当前的 COVID-19 疫苗,也适用于大多数流感免疫力,无论是来自疫苗还是来自先前的感染。

然而,一些抗体却以进入机制为目标:它们不是阻止病毒粘附,而是完全阻止病毒发挥作用。病毒通常更难逃脱这种抗体,但也很难用疫苗复制。因此,开发抑制细胞进入的抗体一直是许多下一代疫苗工作的目标。

物种跨跃和流行病

研究人员提出的关于病毒进入的另一个关键问题是如何判断来自其他物种的病毒何时对人类构成威胁。这一点尤其重要,因为许多病毒首先在蝙蝠、鸟类和猪等动物中发现,然后才传播给人类,但尚不清楚哪些病毒可能导致大流行。

病毒粘附在人体细胞上的部分在不同物种之间差异最大,而将病毒带入细胞的部分往往基本相同。许多研究人员认为,病毒以更好地与人体细胞结合的方式发生变化,例如与鼻子和喉咙细胞结合的流感病毒,是大流行风险的一些最重要的警告信号。

然而,冠状病毒(包含 SARS-CoV-2 的病毒家族)正在促使人们重新审视这一想法。这是因为几种动物冠状病毒实际上可以与人类细胞结合,但只有少数似乎能够在人与人之间良好传播。

只有时间才能证明研究人员是否需要扩大他们的流行病预防视野,或者他们目前对危险病毒的优先顺序是否正确。像地震研究一样,流行病研究的一个严峻现实是,总会有另一种情况发生,我们只是不知道何时何地,但我们希望做好准备。

    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多