专题：Science报道
“我的，都是我的！”这很可能便是牛痘病毒在侵入一个细胞后，为了防止其他病毒进入而说的一句话。但是这种行为并不代表着自私。研究人员已经发现，这种策略实际上恰好可以帮助病毒的传播，让它加速瞄准那些未被感染的细胞。这一之前没有人知道的机制或许将引领一条与病毒传染斗争的新途径。
牛痘并不会在人体中导致传染病，并且恰好相反，它能够帮助我们抵抗后者。由于牛痘与天花病毒非常类似，因此研究人员能够用它作为一种疫苗来抵御天花，并最终于上世纪70年代末期将这种传染病从地球上根除。从那时开始，科学家便一直在研究将牛痘作为一个平台，从而开发出新的疫苗用以抵御其他疾病。
然而英国伦敦皇家学院的病毒学家Geoffrey Smith却指出，在所有这些研究中，科学家都忽略了一个奇特的病毒生物学特征。当对被侵入的牛痘病毒所破坏的细胞区域――被称为斑块――进行仔细研究后，Smith和同事注意到，牛痘的传播速度是其复制循环所能达到的速度的4倍。Smith表示：“似乎没有人进行过这样的计算。”
因此Smith和同事对此进行了深入研究。研究人员发现，在感染一个细胞后，牛痘能够立即生成两种蛋白质。后者通过协同工作从而在细胞表面形成了一个复合体，用以防止其他牛痘病毒微粒的进入――这一过程被称为重复感染。当其他牛痘病毒与细胞碰撞时，由另一种蛋白质――肌动蛋白――形成的长长的凸出物便会从细胞膜中伸出，将入侵的病毒弹开。Smith指出：“新奇之处在于，对于牛痘来说，它不但能够防止病毒的重复感染，而且还能够在生理上击退病毒的进犯。”研究小组在1月22日出版的美国《科学》杂志上报告了这一研究成果。
Smith介绍说，许多其他病毒，例如单纯疱疹病毒，似乎也采用了类似的感染策略。他说，假设它们使用了与牛痘类似的蛋白质复合体，那么研究人员通过抑制这两种蛋白质的交互作用，或许便能够抵御这些传染病。
英国伦敦研究理事会的细胞生物学家Michael Way对其他病毒或许也采用了与牛痘类似的感染策略表示赞同。他说：“我认为它比人们所预料的还要普遍。”
原始出处：
Science DOI: 10.1126/science.1183173
Repulsion of Superinfecting Virions: A Mechanism for Rapid Virus Spread
Virginie Doceul,* Michael Hollinshead,* Lonneke van der Linden, Geoffrey L. Smith
Viruses are thought to spread across susceptible cells by an iterative process of infection, replication, and release, so the rate of spread is limited by replication kinetics. Here, we show that vaccinia virus spreads across 1 cell every 75 min, fourfold faster than its replication cycle would permit. To explain this phenomenon, we found that newly infected cells express two surface proteins that mark cells as infected and, via exploitation of cellular machinery, induce repulsion of superinfecting virions away towards uninfected cells. Mechanistically, early expression of proteins A33 and A36 was critical for virion repulsion and rapid spread, and cells expressing these proteins repelled exogenous virions rapidly. Additional spreading mechanism(s) may exist for other viruses that also spread faster than predicted by replication kinetics.
Department of Virology, Faculty of Medicine, Imperial College London, St Mary’s Campus, Norfolk Place, London W2 1PG, UK.
