分子探案有助破解生命科學難題

雖然全球每年感染東部馬腦炎病毒的人不多，但感染者中大約三分之一會死亡，就算幸存也幾乎都會有長期的后遺癥。

觀察 復雜狡猾的結合方式

作為防治東部馬腦炎病毒的第一步，科學家最近調查了該病毒怎樣附著在它的一個主要受體——極低密度脂蛋白受體（簡稱VLDLR）分子上。該分子存在于腦細胞及其他體細胞表面。

科學家采用冷凍電子顯微鏡（一種顯微技術，樣品被保持在非常低的溫度下），在原子水平重構該病毒與受體結合的細節。他們由此發現，VLDLR 分子由8 個按順序排列的節（功能位點）組成，這些功能位點就像是被一根鏈子串在一起的珠子。通常情況下，一個病毒的表面蛋白及其受體只以一種特定方式結合。然而，在東部馬腦炎病毒的表面蛋白，竟然與VLDLR分子8 個功能位點中5 個當中的任何一個都能結合。

解釋 為何會感染不同動物

其實，東部馬腦炎病毒與VLDLR 分子結合的每個點位的化學組成都彼此相似，也與相關受體和其他病毒結合的點位化學組成相似，而且這些化學組成很適合病毒附著在細胞膜上。

VLDLR 分子的功能位點在其他多種相關的細胞表面蛋白上都存在。相似的功能位點在所有動物的蛋白質中也存在。由于VLDLR 分子天然存在相似的功能位點，因此一些病毒演化得能使用相同的策略來與同一個受體中多個不同的功能位點結合。雖然不同物種的VLDLR 分子中有序列差異，但由于病毒在與受體結合方面的靈活性，一些病毒（其中包括東部馬腦炎病毒）能感染多種不同的動物，其中包括蚊子、鳥、嚙齒類和人類。

應用 用假受體來清除壞蛋

為阻斷東部馬腦炎病毒與VLDLR 分子的功能位點結合，科學家通過合并上述8 個功能位點中的一部分來創制假受體。他們設想，如果病毒錯誤地與假受體結合，而非與真受體結合，免疫細胞就會將攜帶病毒的假受體清除，病毒也就被清除了。

不過，要想創制假受體并不容易。首先，科學家在培養皿中測試各種假受體。結果，許多假受體都導致病毒被清除。接著，科學家給實驗鼠注入假受體或鹽溶液（作為對照組），6 小時后又在實驗鼠皮下注射東部馬腦炎病毒。科學家重點測試了3 種假受體，其中一種已知不會導致病毒被清除，另一種由全段分子（包含8 個功能位點）制成，還有一種僅由8 個功能位點中的前兩個制成。結果，被注射前兩種假受體或鹽溶液的實驗鼠在8 天內全部死亡，被注射第三種假受體的實驗鼠不僅全部存活，而且沒有出現任何感染癥狀。

在接下來的另一個實驗中，科學家讓實驗鼠吸入包含東部馬腦炎病毒的氣霧（這種感染方式在自然界的確存在），結果，由第三種假受體讓實驗鼠的死亡率降低了70%。

東部馬腦炎病毒的一些生理學特點，讓科學家有可能找到對付這種病毒的辦法。科學家指出，通過功能位點的合并與刪除，他們得以找到最重要的功能位點，并且創制令病毒被有效清除的假受體。該研究能拓寬科學家對病毒與受體之間關系的認識，有助于科學家找到防止病毒感染的新途徑。