根据世界卫生组织的数据，单纯疱疹病毒 (HSV) 极为常见，影响着世界近三分之二的人口。 世界卫生组织。一旦进入体内，单纯疱疹病毒就会形成一种潜伏感染，这种感染会定期苏醒，导致皮肤上出现疼痛的水泡，通常是在鼻子和嘴巴周围。虽然单纯疱疹病毒对大多数人来说只是滋扰，但它也可能导致某些人危险的眼部感染和脑部炎症，并导致新生儿危及生命的感染。

免疫系统如何对抗疱疹

研究人员早就知道病毒和宿主免疫系统处于永久的竞争中，但为什么这场战斗在大多数人身上达到停滞状态，而在其他人身上却造成严重感染呢?

更重要的是，这场战斗在细胞和分子层面上到底是如何展开的?这个问题一直困扰着科学家，并阻碍了对预防或治愈感染的治疗的探索。

哈佛医学院的研究人员最近利用实验室工程细胞进行了一项研究， 发表在 PNAS，揭示了宿主和病原体在争夺细胞统治地位时所使用的精确策略。

此外，该研究还展示了免疫系统如何在细胞控制中心(细胞核)发生的战斗中阻止病毒。

免疫信号蛋白发出战斗号召

该研究揭示了一组称为干扰素的信号蛋白的关键作用，它们招募其他保护性分子并阻止病毒建立感染。

一旦进入宿主体内，HSV 就会利用宿主的遗传机制在细胞核内复制自身，从而进行繁殖。为此，病毒必须战胜宿主的免疫系统。但病毒和免疫系统在这场竞赛中使用的许多策略仍然是个谜，这使得设计帮助患者战胜病毒的药物具有挑战性。

干扰素因其干扰病原体感染细胞的能力而得名，是当免疫系统检测到微生物(例如病毒)存在时释放的信号分子。干扰素发出的求救信号会激活该细胞和其他产生蛋白质的细胞中的基因，从而首先阻止病毒建立感染。

干扰素用于阻止细胞质(充满细胞的凝胶状液体)内的病毒的几种不同机制是众所周知的。但干扰素如何对抗DNA病毒——那些在细胞核内发起攻击的病毒——仍然是个谜。

“我们对干扰素和免疫刺激剂如何对抗细胞质体中的病毒了解很多，但到目前为止，我们对免疫系统如何阻止细胞核中的病毒感染知之甚少。”该研究的资深作者 David Knipe说道，他是英国皇家医学院布拉瓦尼克研究所的微生物学和分子遗传学希金斯教授。 “我们的研究结果明确了任何诱导干扰素的治疗的作用机制，以及它们如何预防和治疗 HSV 以及其他疱疹病毒和核 DNA 病毒的感染。”

Knipe 表示，这项工作的见解还可以帮助研究人员了解其他核 DNA 病毒，并可能最终开发出治疗方法，其中包括众所周知的麻烦制造者，例如引起单核细胞增多症的 Epstein-Barr 病毒;人乳头状瘤病毒;乙型肝炎;和天花。

研究人员说，这些结果定义了干扰素治疗疱疹病毒疾病的作用机制，以及其他疗法的作用机制，例如已经针对疱疹进行过测试的Toll样受体配体。研究人员补充说，cGAS 激动剂等其他新型干扰素激活剂也可用于通过新定义的机制诱导疱疹耐药性。

研究人员警告说，目前针对 HSV 和其他 DNA 病毒的任何新的潜在疗法都纯粹是概念性的。任何此类方法都应首先在小鼠等小动物中进行测试，然后在较大的动物中进行测试，最后在人类中进行测试。

绘制病毒式军备竞赛的步骤

在这项新研究中，Knipe 和合著者 Catherine Sodroski(现就职于美国国立卫生研究院的 HMS 博士毕业生)发现，干扰素会招募一种名为 IFI16 的宿主蛋白，以多种方式帮助阻止病毒复制。

IFI16 用来抵御 HSV 的策略之一是在病毒 DNA 基因组周围构建和维持分子外壳。这种分子“气泡膜”可以防止病毒展开。当病毒被包裹起来时，它就无法激活其 DNA 来表达其基因并复制自身。

然而，为了对抗这些保护性策略，病毒会产生名为 VP16 和 ICP0 的分子，这些分子可以去除包裹物，使宿主细胞的保护性分子失活，并使病毒能够繁殖。

IFI16 对抗 HSV 感染的另一种机制是中和 VP16 和 ICP016。正常情况下，当细胞未准备好击退病毒入侵者时，细胞核内会存在一些 IFI16。但 IFI16 的背景水平不足以对抗病毒辅助蛋白并保持病毒的包裹和抑制。

如果没有干扰素向细胞发出更多的 IFI16 信号，病毒就会赢得军备竞赛并感染细胞。然而，实验表明，当干扰素信号招募更高水平的 IFI16 时，免疫系统就会获胜。

目前的这项研究与类似的发现相呼应，即在组织的临床样本中发现 IFI16 水平升高，在这些组织中，免疫系统似乎成功地控制了密切相关的 HSV-2 病毒的症状，这提供了有关避免爆发的分子机制的重要见解。症状。

利用实验室的见解来改善人类健康

Knipe 说，当他还是一名本科生时，在从单核细胞增多症中恢复期间，他开始对疱疹病毒生物学感兴趣 。他将这种好奇心变成了事业。

Knipe 实验室研究当 HSV 引起症状感染和休眠感染时，分子和细胞水平上会发生什么。他对宿主免疫系统如何响应 HSV 特别感兴趣。 Knipe 应用通过研究 HSV 获得的见解来探索利用 HSV 遗传物质提供 HIV、SARS、西尼罗河和炭疽疫苗的可能性。

奈普说：“解决这些病毒如何与宿主细胞核和免疫系统相互作用的基本生物学谜题是非常令人着迷的，而寻找新的方法来应用这些知识来对抗疾病也是非常值得的。” “最令人兴奋的部分是，我们只是触及了这场战斗中可以利用的深层知识的表面。”