摘要:新的研究表明,病毒分子构成的小变化如何可以深刻地改变其命运。这些转变可能会将致命的病原体变成无害的虫子或增强相对良性的病毒,从而影响其感染人类并引起危险爆发的能力。...
新的研究表明,病毒分子构成的小变化如何可以深刻地改变其命运。这些转变可能会将致命的病原体变成无害的虫子或增强相对良性的病毒,从而影响其感染人类并引起危险爆发的能力。
这是由哈佛医学院Blavatnik研究所副教授乔纳森·亚伯拉罕(Jonathan Abraham)领导的一系列研究中的最新发现,他的团队旨在了解西部马脑炎病毒和相关病毒的风险。这项工作得到了联邦资助的支持,发表在细胞4月4日。
研究小组说,这些发现提供了重要的见解,可以帮助研究人员和公共卫生专家更好地预期未来爆发的可能性。
从历史上看,Weev引起了整个美洲人类和马匹的大量危险脑炎(一种严重的脑部炎症类型)。
该病毒主要在蚊子和鸟类之间循环。自世纪之交以来,Weev在北美的病原体中消失了。在南美,该病毒偶尔会洒到少量的人类和哺乳动物上。但是,在2023年,Weev引起了南美四十年来的第一次重大人类疫情,涉及数千匹马和一百多个已确认的人类案件。
该病毒在北美如何失去感染人类的能力?为什么该病毒一直是南美的病原体并重新出现引起重大爆发?这项新研究发现,秘密在于其分子构成的改变。
研究人员使用先进的成像技术确定了在过去的世纪中分离的WEEV菌株表面上的尖峰蛋白如何与人类和鸟类共享的一种称为PCDH10的细胞受体相互作用。
该病毒进入宿主并通过将其一种尖峰蛋白连接到宿主细胞表面的受体中,从而引起感染。为了引起感染,尖峰蛋白和受体需要相互贴合,例如拼图拼图的匹配部分。
在1958年的一种菌株中,当致命的Weev爆发经常发生时,该病毒非常适合人类和鸟类细胞受体。
然而,2005年从加利福尼亚州蚊子分离出的北美Weev菌株非常适合鸟类细胞受体,但不适合哺乳动物。
研究人员发现,该病毒的峰值蛋白中的一个突变足以防止其附着在人类和马细胞上。然而,该突变仍然允许病毒使用鸟类受体进入和感染细胞。
在过去的一个世纪中,包括2023 - 2024年疫情在内的南美隔离菌株,从未获得过单个突变,从而阻止它们附着在人类和马细胞受体上。
研究人员还观察到,病毒尖峰蛋白的单个变化使WEEV菌株能够附着在哺乳动物脑细胞上的不同受体上,称为VLDLR。 Weev的表弟东部马脑炎病毒(EEEV)共享了同样的受体,该病毒是最毒性的α病毒,并继续在北美引起爆发。过去,高度毒性的WEEV的祖先形式能够通过VLDLR入侵宿主细胞。
值得注意的是,当研究人员使用诱饵VLDLR蛋白阻断了这一关键受体时,感染了较老,更危险的Weev菌株的动物受到这些强大菌株引起的致命脑部炎症的保护。
这些新发现为大流行准备提供了关键的线索,因为它们在南美四十年来对WEEV的第一次重大人类爆发提供了见解,并可以帮助监测北美WEEV菌株的努力,以引起大规模爆发。
此外,该病毒从昆虫和野生鸟类的无害储层转变为危险的人类病原体的迅速能力突出了监视努力以监测潜在暴发和新兴疾病的重要性。
亚伯拉罕说:“在出现严重威胁之前,我们对这一重要的新兴病毒的了解越多,”亚伯拉罕说。