科學家創造“誘餌分子” 將委內瑞拉馬腦炎病毒從小鼠大腦中引開
據外媒New Atlas報導,委內瑞拉馬腦炎病毒(VEEV)是一種通過蚊蟲傳播的病毒,在最壞的情況下,它可以感染大腦,成為致命的病毒。眾所周知,它很難治療,但現在科學家們已經發現了它所吸附的蛋白質–並利用它創造了一種誘餌分子,將病毒從小鼠大腦中引開。
VEEV起源於馬匹,已知可以通過蚊蟲叮咬傳播給人類。患者通常會出現高燒和頭痛等症狀,但在最嚴重的情況下,它可以穿過血腦屏障,引起腦炎。到那時,對於四分之一的患者來說這會成為潛在的致命性疾病。
自1938年以來,中美洲和南美洲已經報告了VEEV的爆發,但作為一種通過蚊蟲傳播的疾病,隨著地球變暖,它們可能會變得更加廣泛。將需要新的藥物和治療方法來控制它。
“這種病毒可以感染許多種類的野生哺乳動物,每隔幾年它就會通過蚊子從動物跳到人類身上,並導致成千上萬的感染和許多人死亡,”新研究的高級作者Michael S . Diamond說。“有人擔心,隨著全球變暖和人口增長,我們會有更多的爆發。”
通常情況下,已知病毒會吸附在細胞表面的特定蛋白質上,並通過這種方式進入內部。因此,對於這項研究,聖路易斯華盛頓大學醫學院的研究人員首先著手確定VEEV的目標蛋白。
該團隊利用一種具有傳染性但不會導致疾病的改良版病毒,對關鍵蛋白進行了篩選。他們使用CRISPR基因編輯工具,系統性地敲除培養的小鼠神經元中的基因,直到找到一批VEEV無法感染的基因。
缺失的基因編碼的是一種叫做Ldlrad3的蛋白質,研究小組通過將該基因添加回去來驗證它的重要性–果然,病毒能夠再次“站穩腳跟”。在缺乏人類版本基因的人類細胞中進行的後續測試表明,同樣的過程在人類身上也能發揮作用。
有了目標,研究人員便開始研究反擊的方法。這個機制相當聰明–他們用一塊蛋白質製造了一個“誘餌手柄”。一些病毒會自然而然地依附於此,而不是神經元,使它們容易受到免疫系統的攻擊。
為了測試它,該團隊給一組小鼠注射了VEEV,要么像蚊子叮咬一樣通過皮膚注射,要么直接進入大腦,然後用“誘餌手柄”或安慰劑治療它們。治療是在感染前6小時或感染後24小時內進行的。結果是相當鮮明的。收到安慰劑的每一隻老鼠都在一周內死亡,而收到“誘餌手柄”的老鼠幾乎全部存活。唯一的例外是接受腦部注射病毒的那組10隻小鼠中的兩隻。
該團隊表示,最終的目標是開發一種利用誘餌分子的藥物,以此來減緩VEEV在爆發期間的傳播。儘管如此,現在的研究還處於非常早期的階段,在最終進行人體研究之前,還需要進行更多的測試–當然,不能保證能看到同樣的結果。
這項研究發表在《自然》雜誌上。