当不同病毒狭路相逢会发生什么事?

我们不愿想象，当一个细胞感染两种甚至更多种病毒会发生什么事，本来细胞对单一一种病毒就已经没有抵抗之力了，多种病毒的攻击之下，细胞该被“蹂躏”成什么样子？但实际上，细胞感染多种病毒的情况并不少见，而细胞并不总是兵败如山倒。

狭路相逢先者胜

可以想象，当两种病毒相遇时，它们之间会发生激烈的交火，因为它们都需要宿主的物质和能量来支持自己的生活，当竞争者出现时自然要比拼一番，决定地盘归属。在甲型流感病毒和鼻病毒的比拼中，甲型流感病毒略胜一筹。

英国格拉斯哥大学的病毒学家巴勃罗·穆尔西亚带领团队收集了2005年至2013年的36157名患者的临床样本，检测了11种呼吸道病毒(鼻病毒、人冠状病毒、腺病毒、甲型流感病毒、乙型流感病毒等)的核酸，发现其中约8％的患者曾合并感染多种病毒，这正是他们的研究对象。

研究人员用数学模型分析了2005年至2013年的呼吸道病毒流行趋势，发现不同病毒的流行高峰存在较大季节差异，似乎它们也懂得避免内耗。但是，如果实在避免不了相遇，到了需要争斗时，谁的战斗力更强一些呢？

结果有些有趣，流感病毒是所有参与比较的病毒中最“好胜”的，即使是近亲（即H3N2、H1N1两种甲型流感病毒亚型和乙型流感病毒）之间也存在争斗，它们会相互抑制；而普通感冒病毒间则相对友好，它们相遇时会增强彼此的作用。正因如此，当其中最“友好”的鼻病毒遭遇最“好胜”的甲型流感病毒时，鼻病毒败得最惨烈。具体表现为，感染甲型流感病毒2天的患者，鼻病毒感染的可能性降低23%；感染甲型流感病毒7天的患者，鼻病毒的感染率降低了61％。

甲型流感病毒究竟是如何打败鼻病毒的？研究人员推测，这可能是因为它们竞争相同的细胞表面受体，甲型流感病毒结合受体的能力更强，得以先行进入细胞，抢占先机。另一种想法是甲型流感病毒会与细胞合作，“出卖”鼻病毒，甲型流感病毒感染细胞后，会诱导免疫系统分泌干扰素，使得机体进入抗病毒状态。当鼻病毒再次入侵时，它就会被干扰素提前消灭。

先入侵的病毒“出卖”后来的病毒的事情并不罕见，导致普通感冒的冠状病毒也会出卖新冠病毒。研究人员发现，以前感染过普通感冒冠状病毒的人，对新冠病毒的免疫反应比其他人更强，在部分人群中竟然出现了对新冠病毒的免疫。研究者推测，可能是这些患者体内的普通感冒冠状病毒与新冠病毒狭路相逢，两种病毒互相攻击，最终同归于尽，而人体细胞则渔翁得利。

携手合作打天下

当然，病毒并不总是那么“好胜”，就像普通感冒病毒一样，它们有时也能在细胞中和平共处，这对细胞并不是一个好消息，因为这意味着病毒的攻击力会更强。

武汉大学的科研人员发现，甲型流感病毒在与新冠病毒相遇时，不但没有与其争得你死我活，反而与其携手合作，促进了新冠病毒对人体的感染。

研究人员将几种呼吸道病毒两两配对，感染了几组实验小鼠，观察两种病毒在小鼠细胞中的存活情况。结果发现，甲型流感病毒大大增强了新冠病毒的感染性，而其他呼吸道病毒，如呼吸道合胞病毒、副流感病毒和鼻病毒等则没有这一作用。

进一步研究发现，甲流病毒的增强作用与促进ACE2蛋白的表达水平有关。如果单一感染甲流病毒，细胞的ACE2表达水平增加了2至3倍；如果共同感染甲流病毒和新冠病毒，ACE2的表达水平增加了28倍！而ACE2蛋白是新冠病毒进入宿主细胞的一个主要受体，所以甲流病毒能增强新冠病毒的感染性。

甲流病毒增强新冠病毒感染性的独特能力表明，这种流感病毒是当前新冠病毒大流行期间需要预防和控制的关键病原体，如果预防和控制不好，人们就可能遭遇两种病毒的双重打击。

优势互补诞新种

除了作为独立的物种进行竞争或合作外，不同的病毒在细胞中相遇时还可能“擦出爱情的火花”，发生遗传物质的交换或融合，以致于产生新的病毒。

病毒的融合在同种病毒中较为常见。丁型肝炎病毒（HDV）是种缺陷病毒，它本身不能单独复制，也不能独自侵入人体，必须和乙肝病毒(HBV)一起或者HBV先侵入而后它才能侵入人体。因为HDV必须依赖HBV的外壳来形成自己的外壳，才能装配成完整的HDV，继而复制和感染人体。同一种类的冠状病毒在动物和人群间传播时，发生了基因交流和融合，诞生了新型冠状病毒；流感病毒之间也常发生相互融合，从而产生多种多样的变异病毒。这都是同种病毒融合导致实力增强的例子。

但是，实验证明，不同种类的病毒也可能发生融合。英国格拉斯哥大学的一个团队将两种常见的人类呼吸道病毒——甲型流感病毒和呼吸道合胞病毒转入体外培养的人类肺泡细胞中，然后用电子显微镜观察病毒的存活情况。他们发现，在一些肺泡细胞中，两种病毒能和平共处，而且，通过仔细观察并将这些病毒进行分类，他们还发现了第三种病毒——同时具有甲型流感病毒和呼吸道合胞病毒的某些结构特征的嵌合病毒。

新的病毒含有两种病毒的基因片段，甚至表达出两种病毒的表面受体。新病毒结构完整，能力强大，当研究人员用新病毒去感染已经接触过甲流病毒并产生了抗性的细胞时，它仍然成功攻陷了细胞。这意味着，新病毒同时掌握了甲流病毒和呼吸道合胞病毒进入细胞的“钥匙”，当其中一把失效时，另一把同样可以使用，因此它比病毒祖先的能力更强大。

虽然上述实验结果多是模拟或计算的，但生活中也有发生的可能，比如冬季人体免疫力减弱，病毒活跃的时候，一个人可能同时感染两种甚至多种病毒。到时候，病毒会变成什么样子，可就由不得人类说了算了。为了应对各种情况甚至新疫情的发生，我们必须加快研究步伐。