详谈病毒与细胞的微生态学研究进展

《详谈病毒与细胞的微生态学研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、详谈病毒与细胞的微生态学研究进展　　病毒(virus)发现仅有100余年的历史，是一种比细菌还要微小和简单的非细胞形态微生物(acellularmicroorganism)。1960年代以来，随着致病性病毒的发现以及传染性疾病的流行与控制，人们逐步认识到健康机体内存在有正常病毒群(viralflora)，进入2000年以来，随着二代测序(nextgenerationsequencing)等新技术的发展，病毒组(virome)、宏病毒组(metavirome)的概念逐渐形成，病毒在细胞以及机体水平上的作用与功能逐步得到证明。但是，由于病毒

2、发现较晚，病毒研究手段不足，以及病毒学研究重点主要集中于病毒感染性疾病等原因，与细菌微生态学的发展相比，病毒分子生态学的研究尚不够深入。随着微生态学、分子生态学以及病毒学研究理论和技术的进步，有关病毒的本质以及病毒在细胞以及机体水平上的功能与作用将得到证明，以病毒与细胞相互作用为基础的新理论、新技术等将在医学、生命科学等相关领域得到应用。　　1病毒的感染与复制　　病毒是专性细胞内寄生微生物。在细胞外存在的病毒体处于静止状态，类似于无生命的物质，且缺少完整的酶系统，没有合成自身成份的原料和能量以及核糖体，所以病毒必须侵入易感的宿主细胞，才

3、能完成病毒自身的增殖，并构成病毒细胞微生态系，形成多种多样的病毒与细胞的相互作用形式。病毒必须在活细胞内依靠宿主细胞的酶系统、原料和能量复制病毒的核酸，借助宿主细胞的核糖体翻译病毒的蛋白质，才能完成病毒增殖过程，这一过程被称为病毒复制周期(Replicationcycle)。病毒复制周期主要包括吸附(Adsorption)、穿入(Peration)、脱壳(Uncoating)、生物合成(Biosynthesis)、装配与释放(Assemblyandrelease)五个步骤。　　2病毒-细胞微生态系的组成及其相互关系　　2.1病毒-细胞微

4、生态系的组成　　病毒作在细胞内完成其生命活动的过程中，通过适应细胞内分子微环境，逐步建立和形成不同形式的病毒-细胞微生态系。根据目前研究进展，病毒-细胞微生态系的形成可以分为3种方式:(1)病毒以细胞外形式存在于皮肤和黏膜表面，也可进入皮肤或粘膜细胞内进行增殖，引起皮肤、黏膜的不显性的感染;(2)病毒以潜伏感染、慢性感染等形式持续存在于组织脏器细胞内;(3)病毒基因组整合于宿主基因组，逆转录病毒(Retrovirus)的基因组以DNA形式整合(integration)插入到宿主基因组中的某些位置，可随着宿主基因组的复制而持续存在，并传递

5、到子代细胞中。　　2.2病毒-细胞的相互作用　　2.2.1病毒抑制宿主抗病毒免疫应答机体对病毒感染的免疫，包括非特异性免疫和特异性免疫。其中，非特异性抗免疫包括NK细胞的溶解病毒感染细胞、Ⅰ型干扰素(α和β干扰素)等分子的抗病毒作用等;特异性免疫包括特异性抗病毒抗体中和病毒、免疫调理吞噬细胞功能、补体激活溶解有囊膜病毒作用，以及Ⅰ型MHC分子依赖的CD8+细胞毒T淋巴细胞(CTL)作用等。在感染过程中，病毒可通过不同途径，调节其对机体免疫应答的反应，例如丙型肝炎病毒(HCV)可通过干扰模式识别受体TLR3、RIG-

6、I介导的干扰素诱导信号通路或干扰素刺激基因等途径，抵抗宿主的抗病毒反应;博尔纳病病毒(BDV)的P蛋白可与TBK-1相互作用并抑制其激酶活性，影响IRF-3的磷酸化，继而抑制IFN-β启动子的活化，导致TBK-1介导的IFN-β的分泌和抗病毒效应明显下降，从而逃避机体的免疫;HIV-1、EBV、痘病毒、巨细胞病毒(CMV)和某些腺病毒感染细胞后，可使细胞MHC-Ⅰ分子表达明显下降;腺病毒2型和35型早期糖蛋白E3可在粗面内质X结合细胞MHC-Ⅰ分子，并抑制其向高尔基复合体转运，而腺病毒12型早期蛋白E1A可抑制MHC

7、-Ⅰ分子转录。另外，病毒可能编码同宿主相似的蛋白，使宿主免疫系统将其判断为自身抗原而不产生免疫反应，因而得以建立持续性感染。例如，HIV的gP41蛋白与细胞IL-2分子高度同源，可以拮抗IL-2的生物学作用或引起针对IL-2的自身免疫反应;此外HIV的gP41蛋白因与宿主MHC-2分子同源，而干扰MHC-2分子相关的免疫识别，gP41抗体可以引起MHC-2阳性淋巴细胞的死亡。　　2.2.2内源性病毒的拮抗与干扰作用内源性病毒是指整合在宿主基因组上的病毒，以内源性逆转录病毒(endogenousretrovirus，ERV)最多见。正常情

8、况下，当病毒细胞微生态系处于平衡状态时，ERV可以拮抗相应的致病性外源病毒对宿主的感染与致病，这种拮抗功能与人肠道正常菌群的功能相似。但是，在异常情况下ERV可能发生活化表达，导致病毒细胞微生态失调而形成感