北京
在瀕危邊緣搖搖欲墜的星狀海葵，產生了一種被研究者稱為“反直覺”的古老抗病毒機制。
星狀海葵（Nematostella vectensis）漂浮在它通常棲身的鹽沼淤泥之外時，看起來有點像一只迷你魷魚，或者電影《降臨》（2016）里的外星七肢桶。這種微小、半透明、觸手狀的怪物，盡管如今已在實驗室中作為“模式生物”繁衍出健康的種群，但其瀕危狀態數十年來一直岌岌可危。
然而，耶路撒冷希伯來大學和北卡羅來納大學夏洛特分校的研究人員在這種海葵的免疫系統里發現了一項令人難以置信的東西，它或許既會改變人類保護這些生物的方式，也會改變現代醫學：N. vectensis 會產生一種此前未知的蛋白質，名為“CARD抑制因子結合蛋白”，它能增強海葵抵抗病毒感染的防護能力。正如該研究的主要作者 Ton Sharoni 及其同事在最新論文中所說，這種蛋白質構成了一條“古老的機制”，一條長期隱藏的免疫系統進化平行路徑，可能為抗病毒治療帶來革命性變化。
“人類和海葵都需要保護自己免受病毒侵害，但這項工作表明，進化可以用根本不同的方式來組織這些防御，”Sharoni 的共同主要作者、實驗生物學家 Yehu Moran 在一份聲明中解釋道。
研究人員將這種蛋白質命名為 CARDIB，它表面上類似于人類和其他物種體內一種眾所周知的抗病毒蛋白——線粒體抗病毒信號蛋白（MAVS）。但相似之處僅此而已。
“關于 CARDIB 的種種跡象都表明它應該像 MAVS 一樣起作用，”Moran 說，“結果我們發現，它做的恰恰相反。”
踩下剎車
當人類和其他脊椎動物體內出現病毒感染時，MAVS 蛋白會啟動免疫系統。這些信號分子發揮多種防御作用，包括刺激細胞因子的產生，以及誘導細胞凋亡——一種程序性細胞死亡，通過殺死受感染的宿主細胞來阻止病原體復制。而 CARDIB 完全不這樣。
“CARDIB 非但沒有激活抗病毒防御，”Moran 指出，“在正常情況下，它反而會抑制這些防御。”
研究人員通過使用 CRISPR 基因編輯工具，在實驗室中制造出特定的 N. vectensis 突變體，從而得出了這一結論。隨后，他們將這些不再具備產生 CARDIB 蛋白所需基因的實驗海葵，與自然界中的 N. vectensis進行對比測試。
“結果完全反直覺，”Sharoni 說，“盡管在正常情況下，CARDIB 像是踩在免疫系統上的剎車，但事實證明，這個剎車對于發起有效的抗病毒反應至關重要。”
研究人員在今年六月發表于《自然·生態與進化》期刊的新研究中報告稱，無法產生 CARDIB 的海葵被證明更容易受到感染。相比之下，他們指出，那些能產生 CARDIB 的海葵通過細胞凋亡殺死的受感染細胞更少，可以說是更明智地行事，表現出“一種更緩慢但更持久的抗病毒反應”。
用另一位同樣強大的 Cardi B 的不朽名言來說就是：“有時候你得換換花樣。”
6.48億年的造就
上圖是用于測試海葵中 CARDIB 的河口水的野外裝置。
星狀海葵的免疫系統至少可以追溯到 6.48 億年前，那段被稱為成冰紀的原始“雪球地球”時期。根據 Moran、Sharoni 及其合著者的說法，他們的發現挑戰了這樣一種觀念：地球上幾乎所有動物都從共同祖先那里繼承了相同的共享抗病毒防御機制。
為了進一步測試 CARDIB 的抗病毒效用，希伯來大學的研究人員與北卡羅來納大學夏洛特分校的生物學家合作，在真實的生態系統條件下，測試了 N. vectensis 與經 CRISPR 編輯的海葵對照組的表現差異。
北卡羅來納大學夏洛特分校的科學家將這些生物放入附近南卡羅來納州喬治敦一帶這種海葵通常棲息的天然河口水中。僅僅過了幾天（96小時），就能明顯看出能產生 CARDIB 的海葵存活和繁衍得要好得多。
“這證明我們發現的這條通路不僅僅是實驗室中的現象，”Moran 說，“它在幫助這些動物應對自然界中的病毒挑戰方面起著至關重要的作用。”
這一發現揭示了一種可能性，即其他尚未被發現的物種可能也獨立進化出了獨特的免疫系統分子——未來的工作或許有一天能幫助醫學研究人員阻止某些病毒爆發成致命的流行病。
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