清华大学程功教授团队发表特邀综述总结病毒通过操控宿主行为来促进传播的分子策略

清华大学基础医学院程功教授团队于2024年7月24日在《EMBO Reports》（EMBO报告）杂志发表题目为《Exploiting Hosts and Vectors: Viral Strategies for Facilitating Transmission》(利用宿主和媒介：病毒促进传播的策略) 的特邀综述文章。该综述总结了病毒通过操控宿主层面的行为互作或调控细胞层面的胞间传播，促进其传播的复杂分子策略，为理解病毒传播动态及制定干预策略提供了新的见解。

该综述主要从以下方面总结了病毒采取多种操纵策略来维持其生命周期：首先，病毒能够改变节肢动物媒介的行为，例如改变进食频率和选择，从而增强病毒传播到新宿主的能力。这些变化可以提高病毒突破各种屏障的能力并增加传播效率。例如，病毒会影响蚊子、蝇类等节肢动物的进食模式，使其更频繁地叮咬宿主，从而增加病毒传播的机会。感染的宿主可能会表现出显著的行为变化，如攻击性增加，这些变化由病毒对中枢神经系统的影响引起。病毒通过这种方式不仅提高了在宿主内的复制效率，还提高了传播到其他宿主的几率。此外，病毒还能够改变宿主的体味，从而吸引更多的媒介蚊虫来叮咬感染宿主。这种气味的变化使得感染宿主更容易成为媒介的目标，从而提高病毒在自然界中的传播效率。相关研究表明，病毒除了通过操控宿主行为来促进传播外，还通过细胞间传播（cell-to-cell transmission）来确保其在宿主体内的高效增殖与感染。细胞间传播是指病毒直接从一个感染细胞传播到相邻的未感染细胞，不通过胞外释放。这种传播方式能够有效避免宿主免疫系统的检测和清除，增加病毒在宿主体内的感染与传播效率。通过细胞间传播，病毒可以在短时间内感染更多的细胞，增强其在宿主体内的复制和扩散能力。例如，病毒通过形成细胞融合体或直接通过细胞的连接结构来实现在体内的感染与传播。

该综述对未来研究的重要科学问题提出了展望：病毒操纵宿主行为（从个体到细胞水平）的精确分子机制？这些行为改变如何影响病毒的传播动态？以及如何基于这些发现开发针对性干预措施？深入理解病毒为确保其生存和传播而操控宿主和媒介行为的复杂分子策略，将为开发更有效的措施来预防和控制病毒传播提供新的视角。

图1：病毒利用宿主和媒介促进传播的机制示意图。

清华大学基础医学院程功教授为本综述论文通讯作者，清华大学基础医学院博士后余茜和助理研究员朱毅斌为共同第一作者。本研究受到科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委、云南省科技厅创新团队项目、西南联合研究生院科技项目、腾讯科学基金会所设立的新基石研究员项目与科学探索奖等项目联合资助。

文章链接：https://doi.org/10.1038/s44319-024-00214-6

本期编辑：ChemLT