新的研究显示，病毒分子组成的小变化会深刻改变其命运。这些变化可以将致命病原体转变为无害的微生物，或使相对温和的病毒强力增强，影响其感染人类并导致危险暴发的能力。
新的研究显示，病毒分子组成的小变化会深刻改变其命运。这些变化可以将致命病原体转变为无害的微生物，或使相对温和的病毒强力增强，影响其感染人类并导致危险暴发的能力。
这是由哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所微生物学副教授乔纳森·亚伯拉罕及其团队领导的一系列研究中的最新发现，旨在了解西部马脑炎病毒及相关病毒的风险。这项工作得到了联邦资金的支持，发表于《细胞》杂志，时间是4月4日。
研究团队表示，这些发现提供了重要的见解，可以帮助研究人员和公共卫生专家更好地预测未来疫情的可能性。
历史上，西部马脑炎病毒在美洲曾导致大规模和危险的脑炎疫情（严重类型的脑部炎症），影响人类和马匹。
该病毒主要在蚊子和鸟类之间循环。自世纪之交以来，西部马脑炎病毒作为病原体在北美消失。在南美，该病毒偶尔会传染给少量人类和哺乳动物。然而，在2023年，西部马脑炎病毒在南美造成了四十年来首个重大人类疫情，涉及数千匹马和超过一百例确诊的人类病例。
病毒是如何失去感染北美人类的能力的？为什么该病毒在南美持续作为病原体并重新出现，导致大规模疫情？新研究发现，秘密在于其分子组成的变化。
利用一种先进的成像技术，研究人员确定了过去一个世纪分离的西部马脑炎病毒株表面刺突蛋白如何与一种称为PCDH10的细胞受体相互作用，而该受体在人类和鸟类中共享。
病毒通过将其一个刺突蛋白附着在宿主细胞表面的受体上，进入宿主并引起感染。为了引起感染，刺突蛋白和受体需要彼此适配，就像拼图的匹配部分。
在1958年一个株中，当时致命的西部马脑炎疫情经常发生，该病毒对人类和鸟类细胞受体都适合。
然而，2005年在加利福尼亚州从蚊子分离的北美西部马脑炎病毒株对鸟类细胞受体适合，但不适合哺乳动物。
研究人员发现，病毒的刺突蛋白的单一突变足以阻止它附着于人类和马的细胞。然而，这种突变仍然允许病毒借助鸟类受体进入和感染细胞。
过去一个世纪在南美分离的病毒株，包括2023-2024疫情株，从未获得过阻止其附着于人类和马细胞受体的单一突变。
研究人员还观察到，病毒刺突蛋白的单一变化使西部马脑炎病毒株能够附着于另一种称为VLDLR的受体，后者存在于哺乳动物脑细胞上。这种受体与西部马脑炎病毒的亲属——东部马脑炎病毒（EEEV）共享，后者是最致命的阿尔法病毒，持续在北美造成疫情。在过去，具有高度致病性的西部马脑炎病毒祖先形式能够通过VLDLR侵入宿主细胞。
值得注意的是，当研究人员使用诱饵VLDLR蛋白阻断该关键受体时，感染旧版更危险的西部马脑炎病毒株的动物免受这些致病株引起的致命脑炎的侵害。
这些新发现为疫情准备提供了关键线索，因为它们提供了关于南美四十年来首个重大西部马脑炎人类疫情的见解，并可能有助于监测北美西部马脑炎病毒株可能导致大规模暴发的努力。
此外，病毒快速从无害的昆虫和野生鸟类宿主转变为危险的人类病原体的能力，突显了监测潜在疫情和新兴疾病的重要性。
亚伯拉罕表示：“我们对这一重要的新兴病毒群体的了解越多，在严重威胁出现之前，我们就会越好。”
