中科院微生物所高福课题组在全球率先破解了埃博拉病毒感染人体的机制,为防治埃博拉提供了关键思路。具体介绍如下:
研究背景与意义
埃博拉病毒肆虐40年,被称为“人类历史上最致命的病毒”,其入侵机制长期未明。各国科学家一直在探索它的“行凶方式”,却一直没能锁定它的行踪。
2014年西非埃博拉疫情大爆发,2.8万余人被感染,死亡人数超过1.1万,且病毒冲出非洲,在多地突袭。此时没有针对埃博拉的特异性药物,急需找到其感染人类的机制。
高福团队的研究成果使我们能够找到特异性的防治埃博拉的药物,抑制病毒打开细胞,对埃博拉的整体防控起到非常关键的作用。
埃博拉病毒入侵机制
全新入侵方式:以往已知病毒入侵细胞的方式有4种,都是经过一道“门”,而埃博拉运用全新机制,要过两道“门”。
第一道门:在人细胞膜上TIM分子帮助下,埃博拉病毒紧紧粘附在宿主细胞表面,被细胞吞进去,成为漂浮在细胞液中的小球。
第二道门开启关键:人体内负责胆固醇转运的NPC1分子中藏着形似“钥匙”的结构,埃博拉病毒进入“木马”后,表面附着的糖蛋白变成激活态糖蛋白,形成与“钥匙”吻合的凹槽结构,从而打开入侵人体的大门。

研究成果与思路
找到入侵路径:高福团队经过两年研究,发现了埃博拉病毒入侵细胞的机制,找到了它的入侵路径。
防治思路:设计“假钥匙”堵住病毒的“锁眼”,使其无法开锁,阻止病毒感染。此前人类在与禽流感、甲型H1N1流感等疾病战斗中,曾制造过此类竞争性抑制剂药物。
研究过程与困难
研究过程:用大肠杆菌表达人细胞中的受体蛋白,用昆虫细胞表达埃博拉病毒囊膜上的蛋白,让两种蛋白结合、长出结晶,再利用X射线进行衍射相分析和数据处理。
困难:实验中最困难的是生成结晶,研究者把两种蛋白的混合物点在结晶设备小孔里,温度、溶液配比等多种条件影响结晶效果,前前后后试验了几千个条件才生成一个合适的结晶。
研究团队相关经历
塞拉利昂之行:2014年高福率队前往塞拉利昂,直面埃博拉病毒。当地患者头浸水坑躺在路边,样本采样盒残留带血针头,巨大果蝠是病毒宿主和当地人喜爱的肉食。国内没有埃博拉病毒,检测队带去的国产试剂盒用仿制品研制,经测试顺利通过国际考试。
研究基础:2005年高福回国致力于构建病毒研究平台,已形成成熟的研究方法,为研究提供了基础。
后续研究方向
药物研究:基于入侵机制开始药物研究,尝试运用计算机模拟方法设计多肽药物堵住“锁孔”。
病毒生命史研究:继续研究埃博拉病毒在细胞中如何复制、病毒粒子如何生长等问题,了解其整个生命史,以便采用鸡尾酒疗法在每个步骤设下关卡,应对可能的变异。
防治关口前移:高福希望在发病地建立实验室,培养当地和我国人才,就地解决问题。
