恐怖的“埃博拉病毒”

想象一下，如果電影中描繪的烈性傳染病暴發(fā)的場景真的照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，那將是怎樣一幅觸目驚心的畫面？

在非洲的廣袤土地上，潛伏著一種隱形的殺手——埃博拉病毒。它以驚人的致死率和可怕的癥狀，讓無數(shù)人心生恐懼。

埃博拉病毒，圖片來源：wikimedia

埃博拉病毒屬絲狀病毒科，是一種能夠引發(fā)致死性出血熱的病原體。一旦感染，患者會出現(xiàn)高燒、肌肉疼痛、頭痛和喉嚨痛，接著是嘔吐、腹瀉、皮疹，最終可能導(dǎo)致內(nèi)臟出血和休克，死亡率可高達(dá)90%，是最致命的病毒之一，被稱為“生命黑板擦”。

這種病毒非常狡猾，它能夠通過直接接觸感染者的血液、分泌物或其他體液傳播，甚至在感染者死亡后，其尸體仍然具有傳染性。該病毒曾在非洲地區(qū)多次暴發(fā)。這跟當(dāng)?shù)卦岫Y上有一個習(xí)俗叫“吻禮”，就是“親吻死者的面部來送別”有關(guān)。

盡管埃博拉病毒多年來一直嚴(yán)重地威脅著人類的生命安全，但由于其入侵宿主細(xì)胞（病毒感染）的機(jī)制不明，極大地阻礙了抗病毒藥物的研發(fā)。為解決“埃博拉病毒是如何入侵宿主細(xì)胞的”這一“卡脖子”問題，中國科學(xué)院微生物研究所在高福院士的帶領(lǐng)下從埃博拉病毒對宿主細(xì)胞的粘附，到宿主細(xì)胞受體介導(dǎo)的病毒膜融合這兩個層面，對埃博拉病毒的入侵機(jī)制展開了系統(tǒng)的研究。

埃博拉病毒入侵模式圖，圖源：中國科學(xué)院微生物研究所

首先，埃博拉病毒通過宿主細(xì)胞膜上的黏附分子，如T細(xì)胞免疫球蛋白黏蛋白（TIM）分子等，非特異的吸附在宿主細(xì)胞表面。（00：22）然后，通過大胞飲作用進(jìn)入宿主細(xì)胞膜形成的內(nèi)吞體中。

隨后，埃博拉病毒利用傳統(tǒng)的細(xì)胞物質(zhì)運(yùn)輸途徑轉(zhuǎn)運(yùn)，從內(nèi)吞體到早期內(nèi)體，最終轉(zhuǎn)運(yùn)至晚期內(nèi)體-溶酶體。（00：38）在晚期內(nèi)體-溶酶體內(nèi)，隨著內(nèi)腔環(huán)境的逐漸酸化，埃博拉病毒囊膜糖蛋白GP被宿主細(xì)胞的組織蛋白酶B和組織蛋白酶L識別并酶切，（00：45）暴露出GP1上被糖帽結(jié)構(gòu)域所遮擋的受體結(jié)合位點(diǎn)，與宿主細(xì)胞受體NPC1分子結(jié)合（00：46），與宿主受體的接觸促使病毒GP蛋白構(gòu)像改變，將原本穩(wěn)定折疊于GP蛋白內(nèi)部的融合肽釋放并插入到晚期內(nèi)體-溶酶體膜中。

隨著融合肽的進(jìn)一步折疊，病毒囊膜與晚期內(nèi)體-溶酶體膜被無限拉近，膜脂的流動最終使得病毒囊膜與宿主內(nèi)體膜發(fā)生膜融合（00：48），病毒的遺傳物質(zhì)（RNA/核酸）被釋放到宿主細(xì)胞內(nèi)部。至此，埃博拉病毒完成了入侵宿主細(xì)胞的全過程。

上述工作從粘附和膜融合兩個關(guān)鍵層面，全面系統(tǒng)地解析了埃博拉病毒入侵宿主的機(jī)制，解決了長久以來埃博拉病毒入侵機(jī)制不明的問題，成為近年來國際病毒學(xué)領(lǐng)域的一大突破，該研究為抗病毒藥物設(shè)計提供了新靶點(diǎn)，入選2016年度中國生命科學(xué)十大進(jìn)展。

盡管埃博拉病毒給人類帶來了巨大的威脅，但它也激發(fā)了科學(xué)家們的研究熱情。目前，各國的科學(xué)家都正在努力尋找更有效的疫苗和治療方法，相信在不久的未來，人類一定能夠更好地控制這種病毒。

審核：王寒 北京大學(xué)未來技術(shù)學(xué)院 副研究員