病毒与宿主的军备竞赛学术资讯

来源：病毒学界

病毒与宿主的相互斗争几乎是从生命诞生初期就开始的，一直持续至今。在这个过程中，宿主逐渐演化出复杂精巧的免疫系统，而病毒也为了更好传递遗传物质，采取了不同的免疫逃逸策略，劫持宿主蛋白以完成自己的生活史，可以说是“道高一尺，魔高一丈”。而其中病毒受体就是病毒劫持宿主系统来实现自身入侵复制的典型例子，病毒受体原本是细胞表面执行特定功能的正常蛋白质，但是又是病毒的入侵门径。病毒与病毒受体间的关系很复杂，一种病毒能够利用不同蛋白质作为受体起始侵染过程，不同病毒也可能竞争或相互促进侵染同一受体。就机体而言，病毒受体一方面受到功能限制而不易产生突变，而另一方面由于病毒的侵染，受体突变能够更好抵御疾病，适应性进化会促进突变体的存活。那么病毒受体进化过程中如何平衡这两种相反的选择压呢？南京师范大学韩管助团队最近在病毒学权威期刊JVI上发表的研究系统性研究了这一问题，利用生物信息学和群体遗传学揭示了病毒受体的选择压和多态性。

研究者收集了96种病毒受体，通过GO富集分析，发现病毒受体与病毒入侵、宿主互作、病毒生活周期、共生、劫持分子功能、细胞组分等高度相关。研究者根据非同义/同义替换数和分支模型分析了正向选择，发现在灵长类病毒受体普遍受正选择，而且正向选择位点与病毒-受体结合界面相互重叠。与其他基因相比，病毒受体受到正选择明显较强，适应性进化速率明显提高。

为了探究病毒受体在不同人群中的差异，研究者采用群体遗传学的方法分析了古代人类的病毒受体基因，发现在不同人种间病毒受体都经历了自然选择。值得注意的是，一些病毒受体在不同人类中的进化模式不同，即病毒采取了局域适应的方式更好适应宿主。以冠状病毒四种受体ACE2、DPP4、ANPEP、CEACAM1具体分析，ACE2在不同人群种多态性的差异说明利用ACE2病毒可能在中国汉代时就已经感染人群。类似地，乙型肝炎病毒可能也在中国人群中保留了很久，在古代就有肝炎患者。而HIV相关受体CD4、CCR5、CXCR4在不同人群中都分别受自然选择。

该研究揭示了病毒受体的进化采取了尽可能减少负面影响的演化路线，病毒-宿主的相互作用对于受体适应性进化起到了关键作用，为理解病毒入侵受体提供了全面和深刻的视角。

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