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艾滋病病毒借助抗病毒蛋白入侵

非洲绿猴被认为是艾滋病病毒的最初寄主。资料图片

  艾滋病的起源竟然和一种抗病毒蛋白有关。最新基因研究发现,人类祖先身上曾有一种蛋白质专门用来对抗其他灵长类动物身上遍及的病毒,虽然这种蛋白质防止了人类感染上其他病毒,但同时却可能也打开了艾滋病病毒入侵的“大门”。这一发现刊登在22日出版的《科学》杂志上。

  免疫系统顾此失彼

  生物学家对大猩猩的基因排序进行分析,结果发现,早期人类和其他灵长类的免疫系统是不一样的。在400万年前,在当时的一些灵长目动物身上活跃着一种名叫泛穴居人内生逆转录酶(PtERV1)的病毒,这种病毒与艾滋病病毒是同类,都属于逆转录酶病毒,它们的遗传信息都是存储在RNA而不是DNA上,常常能够在器官能自我植入DNA.在大猩猩基因谱里,包含了130个PtERV1病毒副本。

  但在人类基因谱中,却根本没有PtERV1的影子。

  人类和黑猩猩等灵长动物有很近的血缘关系,几百万年前生活在相同区域,传染机会很多,针对这点疑问,科学家把目光放在了一种特殊的抗病毒蛋白质上。

  科学家发现,灵长类体内都存在一种名叫TRIM5-alpha的抗病毒蛋白质,TRIM5-alpha会摧毁细胞壁上的病毒,增强免疫,但奇怪的是,其在人类身上和在其他灵长类动物中完全不一样。

  那么,人类基因谱中没有PtERV1病毒的原因是否和独特的TRIM5-alpha有关呢?这就是美国西雅图FredHutchinson癌症研究中心的教授迈克·麦梅(MichaelMerman)和他小组研究的内容。答案是肯定的。TRIM5-alpha在人类和猩猩身上不同的特性使人类免遭了其他灵长类动物身上病毒的袭击,但对其中一种病毒关上门,却可能意味着为另一种病毒——艾滋病病毒打开门。

  古老病毒的“复活”

  因为PtERV1病毒属于一种古老病毒,即使在动物DNA身上发现的这种病毒副本也早就不再具有活性了。

  于是,科学家提取该病毒的关键基因,插入一种无关的鼠类逆转录病毒,使之“复活”。

  试验表明,如果细胞不含TRIM5α蛋白质,就很容易被该病毒感染;含有该蛋白质的细胞则几乎不受影响。在猫身上,有4%暴露在这种病毒前的细胞在一天内就受到了感染,即使上面有猩猩型的TRIM5-alpha抗病毒体的细胞也无济于事,可是,如果细胞有着人类型的TRIM5-alpha抗病毒体,则效果完全不一样了,其对PtERV1病毒的抵抗能力强了100倍—只有0.04%的细胞受了感染。

  而另一方面,科学家发现,人类的TRIM5-alpha抗病毒体无法识别带有HIV病毒的细胞,而其他灵长类动物的TRIM5-alpha抗病毒体却可以。结合其他灵长类动物很少被HIV病毒袭中的事实,科学家预测,TRIM5-alpha抗病毒体能够对抗PtERV1病毒,但却无法抵抗艾滋病病毒。

  科学家猜测,人类祖先的免疫系统在对付逆转录病毒时,可能采取了“孤注一掷”的策略。在几百万年前,这种策略有着进化优势,保全了一部分人类,却也使现在的人难以对付艾滋病病毒。科学家目前还不知道PtERV1能导致何种疾病。

  美国西北大学芬堡医学院专门研究TRIM5α的艾滋病专家托马斯·霍普(ThomasHope)说:“我认为这是一个相当精巧的模型系统,它有助于我们更好地理解寄主与病原体之间的‘战争’,也使得病毒学家开始重新认识进化过程。”迈克·麦梅表示,这一发现可以帮助科学家进一步研究人类的免疫系统,也可以了解到底是哪种病原体从别的生物身上感染到了人类身上。(金煜)



 

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