清華大學(xué)程功團(tuán)隊總結(jié)病毒通過操控宿主行為來促進(jìn)自身傳播的分子策略

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來源：生物世界

2024-07-26

病毒已經(jīng)發(fā)展出了各種策略來確保自身的存活和傳播。其中一個有趣的策略涉及操縱被感染的節(jié)肢動物媒介和宿主的行為。通過復(fù)雜的相互作用，病毒能夠改變媒介的行為，有助于跨越障礙并提高向新宿主的傳播。這種操縱可能包括改變媒介的取食偏好，從而促進(jìn)病毒向易感個體的傳播。此外，病毒采用多種傳播方式，包括通過細(xì)胞外囊泡進(jìn)行細(xì)胞間和細(xì)胞內(nèi)傳播。這些策略使病毒能夠在有利的環(huán)境中立足，優(yōu)化復(fù)制，并增加向其他個體傳播的可能性。

了解這些復(fù)雜的病毒策略為深入研究其生物學(xué)、傳播動態(tài)以及控制感染的潛在干預(yù)措施提供了寶貴見解。揭示病毒、宿主和媒介之間的相互作用，能夠開發(fā)出有針對性的方法以有效地減輕病毒性疾病并防止傳播。

2024年7月24日，清華大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院程功教授團(tuán)隊在 EMBO Reports 期刊發(fā)表了題為：Exploiting Hosts and Vectors: Viral Strategies for Facilitating Transmission（利用宿主和媒介：病毒促進(jìn)傳播的策略）的特邀綜述文章。

該綜述總結(jié)了病毒通過操控宿主層面的行為互作或調(diào)控細(xì)胞層面的胞間傳播，促進(jìn)其傳播的復(fù)雜分子策略，為理解病毒傳播動態(tài)及制定干預(yù)策略提供了新的見解。

Exploiting Hosts and Vectors: Viral Strategies for Facilitating Transmission

該綜述主要從以下方面總結(jié)了病毒采取多種操縱策略來維持其生命周期：首先，病毒能夠改變節(jié)肢動物媒介的行為，例如改變進(jìn)食頻率和選擇，從而增強病毒傳播到新宿主的能力。這些變化可以提高病毒突破各種屏障的能力并增加傳播效率。例如，病毒會影響蚊子、蠅類等節(jié)肢動物的進(jìn)食模式，使其更頻繁地叮咬宿主，從而增加病毒傳播的機(jī)會。感染的宿主可能會表現(xiàn)出顯著的行為變化，如攻擊性增加，這些變化由病毒對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的影響引起。病毒通過這種方式不僅提高了在宿主內(nèi)的復(fù)制效率，還提高了傳播到其他宿主的幾率。此外，病毒還能夠改變宿主的體味，從而吸引更多的媒介蚊蟲來叮咬感染宿主。這種氣味的變化使得感染宿主更容易成為媒介的目標(biāo)，從而提高病毒在自然界中的傳播效率。相關(guān)研究表明，病毒除了通過操控宿主行為來促進(jìn)傳播外，還通過細(xì)胞間傳播（cell-to-cell transmission）來確保其在宿主體內(nèi)的高效增殖與感染。細(xì)胞間傳播是指病毒直接從一個感染細(xì)胞傳播到相鄰的未感染細(xì)胞，不通過胞外釋放。這種傳播方式能夠有效避免宿主免疫系統(tǒng)的檢測和清除，增加病毒在宿主體內(nèi)的感染與傳播效率。通過細(xì)胞間傳播，病毒可以在短時間內(nèi)感染更多的細(xì)胞，增強其在宿主體內(nèi)的復(fù)制和擴(kuò)散能力。例如，病毒通過形成細(xì)胞融合體或直接通過細(xì)胞的連接結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)在體內(nèi)的感染與傳播。

該綜述對未來研究的重要科學(xué)問題提出了展望：病毒操縱宿主行為（從個體到細(xì)胞水平）的精確分子機(jī)制？這些行為改變?nèi)绾斡绊懖《镜膫鞑討B(tài)？以及如何基于這些發(fā)現(xiàn)開發(fā)針對性干預(yù)措施？深入理解病毒為確保其生存和傳播而操控宿主和媒介行為的復(fù)雜分子策略，將為開發(fā)更有效的措施來預(yù)防和控制病毒傳播提供新的視角。