古代基因可能影响神经退行性疾病的发展

人类基因组中自然存在的病毒的遗传残留可能会影响神经退行性疾病的发展。DZNE 的研究人员根据细胞培养研究得出了这一结论。他们在《自然通讯》杂志上对此进行了报道 。在他们看来，这种“内源性逆转录病毒”可能会导致异常蛋白质聚集体(某些痴呆症的标志)在大脑中的传播。因此，这些病毒残留物将成为治疗的潜在目标。

一段时间以来，人们一直怀疑病毒感染会导致神经退行性疾病的发生和发展。DZNE 科学家的实验室研究现在提出了一种机制，虽然与病毒有关，但不需要外部病原体的感染。根据这项研究，罪魁祸首是自然存在于人类基因组中的“内源性逆转录病毒”。“在进化过程中，来自多种病毒的基因已经积累在我们的 DNA 中。大多数这些基因序列都发生了突变，并且通常是沉默的，” DZNE 研究组组长、 波恩大学教授Ina Vorberg解释道。。“然而，有证据表明内源性逆转录病毒在某些条件下会被激活，并导致癌症和神经退行性疾病。事实上，在患者的血液或组织中发现了源自此类逆转录病毒的蛋白质或其他基因产物。”

沃尔伯格与来自 波恩 和 慕尼黑的同事一起追踪了这条线索。研究人员利用细胞培养物模拟了人类细胞从内源性逆转录病毒的包膜中产生某些蛋白质的情况。

具体来说，这涉及 HERV-W 和 HERV K——这两种病毒都存在于人类基因组中，但通常处于休眠状态。然而，研究表明，HERV-W 在多发性硬化症中被激活，HERV-K 在神经系统疾病“肌萎缩侧索硬化症”( ALS ) 和额颞叶痴呆 ( FTD ) 中被激活。现在，Vorberg 的团队发现病毒蛋白促进了所谓的 tau聚集体 在细胞之间的运输。Tau 蛋白聚集体是微小的蛋白质团块，存在于患有某些神经退行性疾病(包括阿尔茨海默病)的人的大脑中 和FTD。“当然，大脑中的情况比我们的细胞模型系统可以复制的要复杂得多。尽管如此，我们的实验表明内源性逆转录病毒可以影响 tau 蛋白聚集体在细胞之间的传播，”Vorberg 说。“因此，内源性逆转录病毒不会成为神经退行性变的触发因素，但一旦疾病进程已经开始，它可能会加剧疾病进程。”

病毒转运介体

Vorberg 团队的当前研究和早期研究表明，病毒蛋白可作为 tau 聚集体的转运介体，因为它们插入细胞膜和所谓的细胞外囊泡的膜中：这些是细胞自然分泌的小脂肪泡。“对于 tau 蛋白聚集体在细胞之间的运输，我们特别发现了两条途径。在直接接触的细胞之间转移，并在充当货物胶囊的囊泡内运输，可以这么说，从一个细胞传递到另一个细胞，最终与其融合，”Vorberg 解释道。“在这两种情况下，膜都必须融合。病毒包膜中的蛋白质可以促进这一过程。这是因为许多病毒适合与宿主细胞融合。这是通过病毒表面携带的特殊蛋白质来实现的。

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