位于圣路易斯的华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种可以保护小鼠免受委内瑞拉马脑炎病毒(VEEV)引起的脑感染的分子。委内瑞拉马脑炎病毒是一种蚊子传播的病毒，因在墨西哥、中美洲和南美北部造成快速传播和致命疫情而臭名昭著。随着气候变化，这种病毒可能会扩大其传播范围，威胁到包括美国在内的更多美洲国家
在缺乏有效药物和疫苗的情况下，公共卫生官员一直在努力控制疫情。11月18日发表在《自然》(Nature)杂志上的一篇论文描述了这种分子作为一种潜在的药物，可能成为控制这种致命病毒非常必要的工具。
”这种病毒可以感染许多物种的野生哺乳动物,并每隔几年跳跃通过蚊子从动物传给人类,导致成千上万的感染和许多人死亡,”资深作者Michael s .钻石说,医学博士,博士学位,教授赫伯特·s .天然气井教授医学和分子微生物学、病理学和免疫学。“随着全球变暖和人口增长，我们担心会有更多的疾病爆发。”
一旦被蚊子注射到皮下，病毒就会进入神经元。人们会在一周内开始出现头痛、肌肉疼痛、疲劳、呕吐、恶心、腹泻、喉咙痛和发烧等症状。在最严重的情况下，病毒会通过血脑屏障，导致脑炎——对多达四分之一的患者来说，这种脑部炎症可能会致命。
为了找到这种潜在的药物，戴蒙德和他的同事——包括第一作者马宏明(医学讲师)和亚瑟·s·金(博士后研究员)——开始在动物细胞表面寻找病毒附着并进入细胞内部的蛋白质“柄”。科学家们推断，一种能阻止病毒抓住这个把柄的药物可以阻止感染并预防疾病。
但首先他们必须制造出一种容易对付的病毒。在冷战期间，美国和苏联试图将这种病毒武器化，它仍然被列为精选特工，这意味着只有某些高度安全的实验室被允许使用它。因此，研究人员和他们的同事采用了能引起轻微发热和皮疹的相关病毒辛德比斯病毒，并将它的一些基因替换为VEEV的一些基因。由此产生的混合病毒被称为Sindbis-VEEV，它像真正的VEEV一样感染细胞，但不能导致严重的疾病。
利用一种名为全基因组CRISPR筛选的基因工程技术，研究人员删除了小鼠神经细胞中的基因，直到他们发现一种名为Ldlrad3的基因，它的缺失使Sindbis-VEEV无法感染细胞。缺失的基因编码了一个很少被研究的表面蛋白。
进一步的实验验证了Ldlrad3的重要性。将该基因植入神经细胞后，病毒就恢复了感染细胞的能力。人的LDLRAD3基因与小鼠的LDLRAD3基因几乎相同，敲除人的基因也减少了多种细胞系的感染。当研究人员将Ldlrad3加入到通常具有抗感染能力的不同细胞类型时，该病毒能够感染细胞。匹兹堡大学的合著者威廉·克里姆斯特拉使用真实的、高毒性的VEEV分别复制了这一发现。
Ldlrad3似乎不是病毒进入细胞的唯一途径，因为少量的病毒可以感染缺乏这种蛋白质的细胞。但这显然是最主要的途径。由于Ldlrad3天然存在于我们的细胞上，不能被移除，科学家们决定利用Ldlrad3蛋白的一块来制造一个诱饵柄。任何误抓住诱饵手柄的病毒颗粒都不会感染细胞，反而会被免疫系统摧毁。
为了在活体动物身上测试他们的诱饵，研究人员用两种不同的方法给老鼠注射了真正的剧毒静脉:在皮下模仿蚊子叮咬，或者直接注射到大脑里。在感染前6小时或感染后24小时，他们给老鼠诱饵手柄或安慰剂分子进行比较。在所有的实验中，所有服用安慰剂的老鼠都在一周内死亡。在大多数情况下，所有接受了诱骗分子的老鼠都存活了下来，尽管在最严格的实验中——病毒被注射到大脑中——10只老鼠中有2只在接受诱骗后死亡。
Diamond说:“在疫情爆发的情况下，你可以使用这种药物作为预防传播和进一步传播的对策。”
基于人类蛋白质而不是病毒蛋白质的抗病毒药物的一个主要优势是，病毒不太可能进化出对它的耐药性。研究人员说，任何使病毒能够避开诱骗物的突变也可能使它无法附着在细胞上。
新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://source.wustl.edu/2020/11/lethal-brain-infections-in-mice-thwarted-by-decoy-molecule/