澳大利亚科学家揭示狂犬病毒劫持人体细胞的机制

澳大利亚科学家近日首次揭示了狂犬病毒如何成功“劫持”人类细胞，这一突破性成果有望为开发新型抗病毒药物和疫苗铺平道路。研究团队由蒙纳士大学与墨尔本大学牵头，发表在《自然通讯》上的论文指出，狂犬病毒虽只生产极少数蛋白质，却能调控细胞内多项关键活动。

专家们认为，同样机制可能也被尼帕病毒、埃博拉病毒等高危病毒所利用，如果得到证实，将为研发阻断共性病毒策略的药物带来可能。

共聚焦显微镜下的人类细胞图像显示：狂犬病毒P3蛋白（绿色）在细胞核（蓝色）内形成液滴状结构，定位于核仁，并与细胞的结构框架——微管（红色）结合并形成束状结构。图片来源：莫纳什大学Stephen Rawlinson

蒙纳士生物医药发现研究所（BDI）病毒致病学实验室负责人、该研究共同作者莫斯利副教授强调：“像狂犬病毒这类病毒之所以致命，是因为它能全面接管被感染细胞内诸多生命活动：比如劫持蛋白制造机制、干扰细胞内部的信息传递‘邮政系统’，甚至关闭本应保护机体安全的防御机制。”

“科学家们一直困惑：病毒凭借极少的基因，如何实现如此复杂的控制？举例来说，狂犬病毒只有约五种蛋白质，而人类细胞却拥有两万种以上。”

BDI莫斯利实验室的Rawlinson博士是论文共同第一作者，他表示，弄清极少数量的病毒蛋白如何胜任如此多任务，有助于找到干预感染的新方式。“我们的研究给出了答案。我们发现，狂犬病毒的一种关键蛋白P蛋白，凭借其变形能力以及与RNA的结合能力，具备了多种功能。”

“值得一提的是，RNA正是当前新一代RNA疫苗的核心成分；在细胞内，RNA担负遗传信息传递、免疫反应调节以及生命构建模块制造等重要职责。”

墨尔本大学Gooley实验室负责人Gooley教授为论文共同作者，他补充道：通过锁定RNA系统，狂犬病毒P蛋白能在细胞内切换不同的物理“状态”，深入多个液体态细胞区室，接管重要环节，使细胞成为病毒高效率工厂。

“虽然本次研究聚焦狂犬病毒，但同类策略很可能也被尼帕和埃博拉等高危病毒采用。理解这一新机制，将为研发专门阻断病毒可变性的新型抗病毒药物或疫苗带来巨大希望。”

Rawlinson博士强调，这项发现将重新定义科学界对“多功能病毒蛋白”的认识。“过去常把这类蛋白比作由很多‘车厢’组装而成的列车，每节‘车厢’（模块）各司其职。按照传统观点，裁短蛋白应会丧失相应功能。但现实却发现，部分更短的病毒蛋白反而获得了新功能。我们的研究显示，多功能性不仅源于模块组合，更来自这些模块彼此作用后的整体结构变化——如形成新的RNA结合能力。”

莫斯利副教授补充说，这种结合RNA的能力，令病毒蛋白能在细胞内多种液体态区室中穿梭自如。“这样它就可以出入并操控许多控制免疫防御、蛋白合成等关键流程的细胞区室。我们的研究为病毒利用有限基因制造灵活、可塑且拥有复杂控制能力蛋白的机制，提供了全新解释。”

该研究获得多家澳大利亚顶尖科研机构参与，包括蒙纳士大学、墨尔本大学、澳大利亚核科学与技术组织（澳大利亚同步辐射光源）、多尔蒂感染与免疫研究所、澳大利亚联邦科工组织（CSIRO）、澳大利亚疾病防控中心（ACDP）及迪肯大学。

编译自/ScitechDaily