永不离开的病毒

大多数感染遵循一个熟悉的过程:病原体进入,免疫系统做出反应,几天或几周后,病情消退,病毒被清除。但一类不同的病毒表现得迥然不同。一旦在人体内建立,它们就会持续存在——有时休眠数十年,有时在整个生命期间都可检测到,有时在免疫抑制时期重新出现并造成新的损害。理解是什么驱动这些持久性感染中的病毒载量变化一直是生物医学研究中的长期挑战。

本周发表在《自然》杂志上的一项研究进行了有史以来最大规模的人类持久性病毒载量系统分析。来自哈佛医学院、布莱根妇女医院和Broad研究所的研究人员分析了来自三个主要生物库的90多万人的数据——英国生物样本库、美国国立卫生研究院"All of Us"研究计划和西蒙斯基金会的SPARK自闭症研究数据集。

显微镜下的七种病毒

该研究关注七种已知在人体内持久存在的DNA病毒:Epstein-Barr病毒、HHV-6、HHV-7、Merkel细胞多瘤病毒和三种Anelloviruses。Anelloviruses是迄今为止发现的最普遍的人类病毒之一——在全球人口的大约90%中存在,但大多数人从未听说过它们,而且它们不产生任何已知症状。它们几乎无所不在的存在使其成为在庞大、多样化人群中研究宿主-病毒动态的强大工具。

研究团队测量了血液和唾液样本中的病毒DNA水平,然后将这些测量值与众多宿主变量进行交叉比对:年龄、性别、吸烟状态、样本采集季节以及通过全基因组关联分析发现的数百个遗传变异。

年龄、性别和季节塑造病毒行为

研究发现持久性病毒远非静止不变的。Epstein-Barr病毒载量随年龄的增加而持续增加,这表明随着年龄增长免疫系统效率的下降允许先前被抑制的病毒逐渐重新显现。相比之下,HHV-6和HHV-7的载量在童年后下降——这个模式与免疫系统在早期初次感染后建立持久控制是一致的。

季节变化也成为一个重要因素。Epstein-Barr病毒水平在冬季上升,在夏季下降;HHV-7显示完全相反的模式。这些循环背后的生物学机制仍需完全阐明,但在数十万个体中季节性信号的规律性表明这是一个真实且可重复的现象。在所有七种被研究的病毒中,男性的病毒载量始终比女性高。

吸烟几乎使Epstein-Barr病毒载量翻倍

最具临床意义的发现之一是重度吸烟与Epstein-Barr病毒载量之间的关系。研究发现重度吸烟者的Epstein-Barr病毒载量几乎是不吸烟者的两倍。鉴于Epstein-Barr病毒与多种严重的健康状况相关——包括某些淋巴瘤以及通过不同机制导致的多发性硬化症——这个结果表明吸烟可能通过一条路径增加疾病风险,超越其对呼吸和心血管健康的公认影响。

遗传学、疾病风险及后续发展

该研究的全基因组成分识别了与七种病毒病毒载量差异相关的数十个遗传变异。这些变异体中几乎所有都位于参与免疫系统功能的基因内或附近,确认个体免疫反应的变异是为什么有些人在一生中携带更高或更低病毒负担的主要驱动因素。

疾病含义对于Epstein-Barr来说特别显著。该研究发现对病毒的免疫反应——而非终身病毒载量——增加多发性硬化症风险,这与MS部分由EBV引发的免疫交叉反应导致的假说一致。高Epstein-Barr病毒载量被单独确定为霍奇金淋巴瘤的因果风险因素,这是研究人员标记用于进一步调查的一个发现。

哈佛医学院的首席研究员Nolan Kamitaki阐述了更广泛的意义:我们正在达到一个能够利用人类遗传学回答关于病毒导致的病理学基本问题的阶段。在90万个体的规模上,该研究为理解持久性病毒感染提供了基础,不仅仅是作为生物学好奇心,而是作为长期疾病风险中的可改变因素——这些因素原则上可能成为干预目标,随着机制的更好理解。

这篇文章基于Medical Xpress的报道。阅读原始文章

Originally published on medicalxpress.com