PNAS：揭示疱疹病毒如何巧妙搭上细胞“顺风车”，利用微管运动蛋白作为“司机”来精准入侵神经系统

疱疹病毒，尤其是1型单纯疱疹病毒（HSV-1），以其狡猾的神经侵犯能力闻名，潜藏匿于人体神经系统中难以根除。

近日，一篇发表在国际杂志Proceedings of the National Academy of Sciences上题为“The HSV-1 pUL37 protein promotes cell invasion by regulating the kinesin-1 motor”的研究报告中，来自美国西北大学等机构的科学家们通过研究揭示了疱疹病毒如何巧妙搭上细胞“顺风车”，利用微管运动蛋白作为“司机”，精准入侵神经系统

据世界卫生组织数据相似，全球有大约37亿人感染了HSV-1，其是引发口腔疱疹的主要原因；而据美国国立卫生研究院数据显示，近乎一半的美国人都会携带这种病毒，其会隐藏在机体神经系统中，且永远无法被完全清除。尽管很多疱疹感染病例都是无症状的，但患者机体的感染症状包括疼痛、反复出现水泡或溃疡等。

这项最新研究揭示了上述过程背后的分子机制。研究者Smith说道，目前我们正在开发抵御这些病毒的新型疫苗，这些疫苗是专门设计，其并不会进入到宿主机体的神经系统中。然而目前，我们并没有完全理解为何这些突变会变得如此有效。

文章中，研究人员利用延时荧光成像技术来追踪被感染神经细胞中的疱疹病毒，他们发现，病毒蛋白pUL37能发挥作用——劫持“细胞引擎”驱动蛋白，操纵疱疹病毒精准进入神经组织。

图片来源：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2401341121

研究者指出，疱疹病毒能保持其驱动蛋白处于关闭状态直到抓到能有效渗透到神经的那个时刻。当研究者Smith及其同事在病毒抵达靶向细胞的内部之前人工激活运动蛋白后，就会阻断病毒潜入宿主机体的神经系统。本文研究揭示了诸如HSV-1等疱疹病毒如何进化成为能入侵宿主机体神经系统的高效病毒。

病毒能通过在空间和时间上调节驱动运动蛋白来实现这一点，从而就能促使病毒颗粒顺利进入到细胞核中，如果无法调节驱动运动马达就会导致其与相反方向的动力蛋白开始一场拉锯战，这样病毒就无法朝着一个方向移动。研究者Kim认为，他们的模型或能帮助更深入地理解HSV-1的神经侵入过程，并利用这一机制来开展潜在的治疗。下一步研究人员将会继续研究病毒如何利用运动蛋白来在宿主体内扩散，以及抑制驱动蛋白如何影响病毒的浸润。

综上，本文研究结果表明，在病毒颗粒入侵的情况下，病毒被膜蛋白pUL37 能通过氨基末端运动区域在空间和时间上调节驱动蛋白。（生物谷Bioon.com）

参考文献：

DongHo Kim,Michael A. Cianfrocco,Kristen J. Verhey, et al. The HSV-1 pUL37 protein promotes cell invasion by regulating the kinesin-1 motor, Proceedings of the National Academy of Sciences (2024). DOI: 10.1073/pnas.2401341121