食腦變形蟲遇到了對手:奧地利研究人員發現不尋常的巨型病毒可消滅之
維也納附近的一家廢水處理廠發現了一種新的、不尋常的巨型病毒。單細胞生物福氏奈格勒氏變形蟲(Naegleria fowleri )是最致命的人類病原體之一。維也納大學微生物學和環境系統科學中心的馬蒂亞斯-霍恩(Matthias Horn)和帕特里克-阿瑟弗(Patrick Arthofer)與其他研究人員一起發現了針對這種危險生物的病毒。
維也納大學的研究人員發現了一種名為Naegleriavirus 的病毒,這種病毒可感染危險的福氏奈格勒氏變形蟲,為病毒生物學和潛在的水處理解決方案提供了新的視角。基於電子顯微鏡的Naegleriavirus 圖解。圖中所示為帶有星形星門的病毒顆粒切面。圖片來源:此插圖由Stefan Pommer / photopic.at 繪製,根據CC BY-NC-SA 4.0發布。
這些病毒被命名為”Naegleriavirus”,屬於巨型病毒,以其異常巨大的顆粒和複雜的基因組而聞名。研究小組在著名期刊《自然通訊》(Nature Communications)上詳細介紹了他們的發現。
單細胞阿米巴原蟲在全球水體中都有發現。值得注意的是,其中一種名為福氏奈格勒氏變形蟲(Naegleria fowleri)的阿米巴原蟲在30°C 以上的溫暖水域中生長旺盛,可引起原發性阿米巴腦膜腦炎(PAM),這是一種罕見但幾乎無一例外都會致命的腦部感染。由維也納大學微生物學與環境系統科學中心(CeMESS)的帕特里克-阿瑟弗(Patrick Arthofer)和馬蒂亞斯-霍恩(Matthias Horn)領導的一個研究小組現在已經分離出了感染各種奈格勒氏變形蟲的巨型病毒。
巨型病毒在科學上被稱為核細胞病毒群,是二十年前才發現的病毒群,主要感染單細胞生物。這些病毒在體積上可與細菌媲美,具有獨特的結構和遺傳特徵,以前被認為是細胞生命所獨有的。它們的發現引發了關於病毒定義和生命起源的爭論。
被Naegleriavirus 感染的變形蟲細胞。螢光顯微鏡影像顯示了變形蟲細胞(粉紅色)內的病毒工廠和新產生的病毒顆粒(藍色)。圖片來源:Patrick Arthofer 與Florian Panhölzl
Patrick Arthofer說:”新發現的Naegleriaviruses是從維也納附近Klosterneuburg的一家廢水處理廠中分離出來的,是被稱為Klosneuviruses的一類病毒中的第四個分離株。透過與普瓦捷大學、加那利群島大學和美國聯合基因組研究所的研究人員進行國際合作,Naegleriavirus 的發現和特徵描述才得以實現。
Naegleriavirus 被誤認為是一種食物來源,但在短短幾小時內就摧毀了它們的變形蟲宿主。它們表現出巨型病毒中常見的結構,透過所謂的星門結構感染宿主細胞,從而促進DNA的進入。幾個小時內,變形蟲細胞內就會形成一個被稱為病毒工廠的結構,在細胞核外複製病毒遺傳物質,並組裝成數百個新的病毒顆粒。為了在這過程中保持宿主細胞的活力,Naegleriavirus可能會使用特殊的蛋白質來抑制細胞的天然免疫反應,防止細胞過早死亡。只有在病毒複製成功後,細胞才會遭到破壞並釋放病毒。
噬菌體療法採用病毒對付細菌病原體,但新發現的Naegleriaviruses 可能不適合治療奈格勒氏變形蟲感染,因為感染發生在腦部,而藥物到腦部的可及性具有挑戰性。不過,這項發現為對高危險水體(如游泳池水處理過程中)進行預防性治療的可能性打開了大門,但這首先需要進一步的研究。
編譯來源:ScitechDaily