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)杂志发表特邀综述文章,总结了病毒通过操控宿主行为来促进传播的分子策略。该综述从多个层面揭示了病毒如何通过改变宿主行为和细胞间传播来增强其传播能力,并为开发新的防控措施提供了重要线索。
病毒操控宿主行为的策略
病毒能够通过多种方式改变宿主的行为,以促进自身的传播。例如,病毒感染可以改变节肢动物媒介(如蚊子、蝇类等)的进食频率和选择,使其更频繁地叮咬宿主,从而增加病毒传播的机会。此外,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。
细胞间传播机制
除了操控宿主行为外,病毒还通过细胞间传播(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。
未来研究方向
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。
通讯作者:清华大学基础医学院程功教授
共同第一作者:清华大学基础医学院博士后余茜和助理研究员朱毅斌
资助项目: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。