生物谷報(bào)道： 美國(guó)科學(xué)家“復(fù)活”了一種在靈長(zhǎng)動(dòng)物基因組中長(zhǎng)眠的“化石病毒”,。初步試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，人類對(duì)這種病毒的免疫力是以極大的代價(jià)換來的：為了抵抗它,，人類對(duì)艾滋病病毒的抵抗力被大幅削弱,。
該種病毒被稱為Pan troglodytes內(nèi)生型逆轉(zhuǎn)錄病毒（PtERV1），與艾滋病病毒是同類,，都屬于逆轉(zhuǎn)錄病毒,，即遺傳信息存儲(chǔ)于RNA而非DNA上的病毒。在黑猩猩和大猩猩的基因組內(nèi)可見到這種已失活的病毒的大約100個(gè)副本,，不過它們已經(jīng)不再活動(dòng),，就像化石一樣。而唯獨(dú)人類體內(nèi)沒有,。
來自美國(guó)西雅圖Fred Hutchinson腫瘤研究中心（Fred Hutchinson Cancer Research Center）的病毒學(xué)專家Michael Emerman認(rèn)為,，該病毒活躍于約４００萬年前，能夠感染當(dāng)時(shí)的黑猩猩和大猩猩,，但不會(huì)感染人類,。人類和黑猩猩等靈長(zhǎng)動(dòng)物有很近的血緣關(guān)系，幾百萬年前生活在相同區(qū)域,，傳染機(jī)會(huì)很多,。為了弄清人類細(xì)胞為什么能抵抗這種病毒，科學(xué)家對(duì)一種以不同形式存在于不同靈長(zhǎng)動(dòng)物體內(nèi)的蛋白質(zhì)ＴＲＩＭ５α進(jìn)行了研究,，這種蛋白質(zhì)能保護(hù)機(jī)體免受某些逆轉(zhuǎn)錄病毒襲擊,。
科學(xué)家提取該病毒的關(guān)鍵基因，插入一種鼠類逆轉(zhuǎn)錄病毒,，使之“復(fù)活”,。用貓細(xì)胞進(jìn)行的試驗(yàn)表明，如果細(xì)胞不含ＴＲＩＭ５α蛋白質(zhì),，就很容易被該病毒感染,；含有該蛋白質(zhì)的細(xì)胞則幾乎不受影響。 那么，與黑猩猩等其它靈長(zhǎng)類動(dòng)物“關(guān)系緊密”的人類為何會(huì)幸免遇難呢,？原因在于TRIM5α——一種以各種不同形式存在于不同靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi),、專門阻擋逆轉(zhuǎn)錄病毒入侵的蛋白。為了驗(yàn)證人類體內(nèi)的TRIM5α能夠阻擊PtERV1的入侵,，研究人員將失活的PtERV1病毒基因插入到鼠類的逆轉(zhuǎn)錄病毒中,，以使其恢復(fù)活性，并將其應(yīng)用于貓的身上,。結(jié)果顯示,，PtERV1病毒能輕易地感染貓的正常細(xì)胞，但無法影響具有了人類TRIM5α蛋白的貓細(xì)胞,。
上述結(jié)果似乎值得我們擊掌相慶,，但是別高興太早。艾滋病研究人員發(fā)現(xiàn),，亞洲短尾猿因其體內(nèi)具有TRIM5α蛋白而能很好的阻擋HIV-1病毒的入侵,，而人類體內(nèi)的TRIM5α則對(duì)HIV-1無甚作用,。鑒于此,，Emerman及其合作者開始測(cè)試其它種類的靈長(zhǎng)類動(dòng)物體內(nèi)的TRIM5α是否對(duì)PtERV1和HIV-1同具功效，結(jié)果令人失望,?？磥恚钃趿艘粋€(gè)病毒的入侵的同時(shí)卻為另一個(gè)病毒的入侵打開了“方便之門”,。 此項(xiàng)研究發(fā)表在22日出版的美國(guó)《科學(xué)》雜志上,。
來自美國(guó)西北大學(xué)Feinberg醫(yī)學(xué)院（Northwestern University Feinberg School of Medicine）、專門研究TRIM5α的艾滋病研究者Thomas Hope說：“我認(rèn)為這是一個(gè)相當(dāng)精巧的模型系統(tǒng),，它有助于我們更好地理解寄主與病原體之間無休無止的‘戰(zhàn)爭(zhēng)’,，也使得病毒學(xué)家開始重新認(rèn)識(shí)進(jìn)化過程。”
關(guān)于該方面研究,，有待解決的問題還有很多,。比如，雖然古代的黑猩猩會(huì)感染PtERV1,，現(xiàn)代的黑猩猩對(duì)其似乎有著抵抗力,。因?yàn)楝F(xiàn)代的黑猩猩體內(nèi)的TRIM5α與人類的很相似，所以研究人員推測(cè),，要么是TRIM5α原來具有同一形式并于人類和黑猩猩分別進(jìn)化后產(chǎn)生變異,，要么是TRIM5α在抵抗逆轉(zhuǎn)錄病毒的時(shí)候還聯(lián)合了其它的因素。Emerman說：“這剛剛是個(gè)開始,，以試圖弄清現(xiàn)代病毒的易感性（viral susceptibilities）是如何由這些基因的進(jìn)化造成的,。”
科學(xué)家據(jù)此猜測(cè)，人類祖先的免疫系統(tǒng)在對(duì)付逆轉(zhuǎn)錄病毒時(shí)，可能采取了“孤注一擲”的策略,。在幾百萬年前,，這種策略有著進(jìn)化優(yōu)勢(shì)，保全了一部分人類,，卻也使現(xiàn)在的人難以對(duì)付艾滋病病毒,。科學(xué)家目前還不知道ＰｔＥＲＶ１能導(dǎo)致何種疾病,。
這項(xiàng)研究成果有助于追溯人類免疫系統(tǒng)的進(jìn)化史,，也有助于理解我們?yōu)槭裁磽碛鞋F(xiàn)在這樣的免疫機(jī)制。
原始出處:
Science 22 June 2007:
Vol. 316. no. 5832, pp. 1756 - 1758
DOI: 10.1126/science.1140579
Restriction of an Extinct Retrovirus by the Human TRIM5 Antiviral Protein
Shari M. Kaiser,1,2 Harmit S. Malik,3 Michael Emerman2,3*
Primate genomes contain a large number of endogenous retroviruses and encode evolutionarily dynamic proteins that provide intrinsic immunity to retroviral infections. We report here the resurrection of the core protein of a 4-million-year-old endogenous virus from the chimpanzee genome and show that the human variant of the intrinsic immune protein TRIM5 can actively prevent infection by this virus. However, we suggest that selective changes that have occurred in the human lineage during the acquisition of resistance to this virus, and perhaps similar viruses, may have left our species more susceptible to infection by human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1).
1 Molecular and Cellular Biology Program, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA.
2 Division of Human Biology, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, WA 98109, USA.
3 Division of Basic Sciences, Fred Hutchinson Cancer Research Center, Seattle, WA 98109, USA.
* To whom correspondence should be addressed. E-mail: [email protected]
