清華大學程功團隊總結病毒通過操控宿主行為來促進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，從而促進病毒向易感個體的傳播。

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，包括通過細胞外囊泡進行細胞間和細胞內(nèi)傳播。這些策略使病毒能夠在有利的環(huán)境中立足，優(yōu)化復制，并增加向其他個體傳播的可能性。

了解這些復雜的病毒策略為深入研究其生物學、傳播動態(tài)以及控制感染的潛在干預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，清華大學基礎醫(yī)學院程功教授團隊在 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：病毒促進傳播的策略）的特邀綜述文章。

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

該綜述主要從以下方面總結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)肢動物的進食模式，使其更頻繁地叮咬宿主，從而增加病毒傳播的機會。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，從而提高病毒在自然界中的傳播效率。相關研究表明，病毒除了通過操控宿主行為來促進傳播外，還通過細胞間傳播（cell-to-cell transmission）來確保其在宿主體內(nèi)的高效增殖與感染。細胞間傳播是指病毒直接從一個感染細胞傳播到相鄰的未感染細胞，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。通過細胞間傳播，病毒可以在短時間內(nèi)感染更多的細胞，增強其在宿主體內(nèi)的復制和擴散能力。例如，病毒通過形成細胞融合體或直接通過細胞的連接結構來實現(xiàn)在體內(nèi)的感染與傳播。

該綜述對未來研究的重要科學問題提出了展望：病毒操縱宿主行為（從個體到細胞水平）的精確分子機制？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雜分子策略，將為開發(fā)更有效的措施來預防和控制病毒傳播提供新的視角。