“吸血鬼病毒”现身:病毒世界的相生相克

广东健康头条
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你知道在病毒的世界里也存在着“一物降一物”吗?日前,一个国外科研团队在土壤样本中,首次发现了“吸血鬼病毒”——一种可以附着在其他病毒的“颈部”,利用其他病毒完成自我复制的噬菌体。

消息一出,有网友疑惑起来:人类会不会感染该病毒?接触这个病毒后,会不会变成“吸血鬼”?

中国科学院广州生物医药与健康研究院感染与免疫中心研究员熊晓犁表示,“吸血鬼病毒”是对卫星病毒利用辅助病毒感染细胞的形象表述,就像卫星围绕着行星运转,卫星病毒会利用其他病毒作为“助手”,入侵细胞或完成自我复制。作为一种感染细菌的病毒(噬菌体),它并不会侵入人体,但是开展噬菌体的研究对生物技术的发展起到了至关重要的推进作用。

“吸血鬼病毒”

病毒世界的“一物降一物”

我们生活的地球,既孕育着生命,也“滋养”着病毒。病毒作为一种非常古老的微生物,存在于大自然的每一个角落,而病毒之间也会相互攻击、利用,展开争夺细胞控制权的战斗。

病毒由遗传物质(即核酸,DNA或RNA)和含有蛋白质的外壳构成。熊晓犁介绍,一般来说病毒的表面蛋白识别特异性受体后,病毒的遗传物质会进入到宿主的细胞中,这时病毒基因组编码的特殊复制酶可以特异性地复制病毒的遗传物质。

有趣的是,病毒是一种非细胞生命形态,其遗传物质的复制和构建新的病毒外壳必须依赖宿主细胞,其自身并不能完成整个生命活动周期。

熊晓犁表示,在病毒侵入人体细胞后,病毒所产生的特殊蛋白会特异性地识别新合成的病毒遗传物质,在宿主细胞内装配成结构完整、具有侵染力的病毒颗粒。新生成的病毒颗粒从宿主细胞中释放,通常会导致宿主细胞破裂死亡,释放的新病毒便会再去感染另外的细胞。

他解释,病毒就像一个非常小的入侵者,小到只有用电子显微镜才能看到。当病毒悄悄地进入人体细胞后,它的遗传物质就会指导病毒复制自己。

“把人体细胞比喻成一个小型工厂,当病毒进入工厂后,会欺骗工厂停止正常生产,同时占用所有资源用于制造更多的病毒,最大限度地传播病毒。”熊晓犁说,这时人就会生病,出现发热、咳嗽等症状,类似士兵与敌人作战,身体也会想尽办法去抵抗这些病毒。

“但是,大部分病毒非常狡猾,十分擅长改变它们的外观,如果以不同的形式再次进入人体细胞,那么人体细胞可能需要重新学习如何与之战斗,这也是人们会反复感冒、发烧的原因。”他说。

“在这项研究中,研究人员首次发现卫星病毒物理的附着在辅助病毒所谓的‘颈部’,依赖辅助病毒入侵细胞并复制。”熊晓犁解释,“吸血鬼病毒”所指的卫星病毒与辅助病毒相当于是一对,卫星病毒寄生于辅助病毒,卫星病毒必须依赖辅助病毒才能进入它们的宿主细胞里,完成卫星病毒的整个生命周期活动。


熊晓犁说,病毒起源于自私的基因信息。卫星病毒比辅助病毒更自私一些,它们进化出特殊的方法来利用辅助病毒,可以说是“一物降一物”。

“‘吸血鬼病毒’的发现对于病毒或细菌感染治疗的直接意义并不大。”熊晓犁表示,但近几十年来对噬菌体的研究,极大地促进了人类对遗传基因(DNA)、基因调控的理解。噬菌体的相关研究也帮助开发了多种生物学工具,用于抗体筛选、检测和检验细菌,甚至进行基因编辑。

“用病毒杀死病毒”或可解决细菌耐药

早在100年前,噬菌体疗法曾是医学界的宠儿,而随着抗生素的出现,关注度大大减少,至今依旧是边缘的抗菌疗法。

熊晓犁解释,噬菌体之所以没有像抗生素一样大规模发展、运用开来,是因为其作为抗菌剂,存在一些缺陷,如抗菌谱太窄、给药难度大等,而抗生素治疗更加广谱和高效。

但是,抗生素和耐药菌的关系,可谓是“道高一尺,魔高一丈”。

“大部分抗生素来源于环境微生物。只要使用抗生素,就会不可避免地出现抗生素耐受。”熊晓犁说,自然环境中存在着很多微生物,与细菌生活在一起,它们之间会相互抢夺资源和生存地盘,进行军备竞赛。

抗生素是微生物间军备竞赛的化学产物,人类利用这种产物治疗感染。但是,在这种竞赛中,自然界里的细菌为了生存,会进化出多种可以耐受不同抗生素的机制。

近年来,“细菌耐药”已成为全球性的公共卫生问题之一。近期,“支原体肺炎耐药”相关的话题持续热搜,也有人担心肺炎支原体会不会成为“超级细菌”,使得抗生素治疗无效。

“支原体肺炎感染率增高与抗生素滥用可能有一定的关系。”熊晓犁说,当抗生素被广泛使用时,病原体可以不断进化出独特的突变体,以抵抗这些药物,这可能会导致支原体对某些抗生素的耐药性增加,使得治疗支原体感染更加困难。

另外,服用抗生素的剂量和时间也会在一定程度上影响耐药性的出现。熊晓犁表示,如果服用抗生素的剂量不够高、时间不足,细菌就会处于一个要被压制却没有完全被压制的状态,也就会很容易出现变异。

通常,不仅患者生病后习惯自行服用抗生素,而且抗生素也在农业、渔业、畜牧业等领域被大量使用着。

熊晓犁说:“差不多10年,细菌就会对新引入的抗生素产生耐药,而研发新抗生素的过程却很艰难。如果遇到严重的细菌感染,由于耐药性,人们就有可能会丢失一个救命的工具。”

熊晓犁介绍,在此情况下,科学家们重新关注到了噬菌体这种病毒,因为噬菌体不会感染人类细胞,理论上它具有极强的杀灭细菌的能力。近年来,噬菌体疗法也成为治疗耐药性细菌感染的一个新的研究探索方向。

熊晓犁表示,随着近几年高通量测序技术的广泛使用,科学家们逐渐发现了一些新的以前不能被培养的环境微生物,通过研究发现,这些微生物可以产生以前没有被发现的化学物质。如果这些化学物质具有抗菌能力,则有可能成为新的抗生素,帮助人们解决抗生素耐药的问题。

“如何减缓抗生素耐药产生也是人们亟需考虑的问题。”熊晓犁认为,除了加大对抗生素的监管外,可能还要加大科研投入,加速研发新型的抗生素,或在理解抗生素耐药机制的基础上,研发相应的补救手段。

南方+记者 厉思璇

编辑 叶永康
校对 黄买冰
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