自從我們的祖先在數(shù)百萬年前感染了逆轉(zhuǎn)錄病毒以來，我們的基因中就攜帶了這些病毒的成分——稱為人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒，或簡稱為 HERV。這些病毒元件在進(jìn)化過程中失去了復(fù)制和感染的能力，但它們是我們基因構(gòu)成的一個組成部分。事實上，人類在非編碼部分擁有的 HERV 是編碼基因的五倍。迄今為止，人們一直非常關(guān)注 HERV 與疾病發(fā)生或進(jìn)展的相關(guān)性。這就是在病理來源的樣本中研究 HERV 表達(dá)的原因。盡管很重要，但這些研究并未提供關(guān)于 HERV 是此類疾病的原因還是結(jié)果的結(jié)論。
今天，新技術(shù)使科學(xué)家能夠更深入地了解 HERV 的機(jī)制及其功能。病毒學(xué)家 Michelle Vincendeau* 與她的同事一起首次成功證明了 HERV 激活對人類大腦發(fā)育的負(fù)面影響。
HERV 激活損害大腦發(fā)育
研究人員使用 CRISPR 技術(shù)激活了人類胚胎干細(xì)胞中的一組特定的人類內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒**，并生成了神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)。這些病毒元件反過來激活了特定基因，包括參與大腦發(fā)育的經(jīng)典發(fā)育因子。結(jié)果，皮質(zhì)神經(jīng)元，即我們大腦皮層中的神經(jīng)細(xì)胞，完全失去了它們的功能。它們的發(fā)育與這個大腦區(qū)域的健康神經(jīng)元非常不同——軸突(神經(jīng)細(xì)胞延伸)更短，分支更少。因此，激活一個特定的 HERV 組會損害皮層神經(jīng)元發(fā)育并最終損害大腦發(fā)育。
臨床相關(guān)性
由于神經(jīng)退行性疾病通常與幾個 HERV 組的激活有關(guān)，因此 HERV 激活對皮質(zhì)神經(jīng)元發(fā)育的負(fù)面影響是一個重要的發(fā)現(xiàn)。眾所周知，病毒、細(xì)菌和紫外線等環(huán)境因素可以激活不同的 HERV，從而可能導(dǎo)致疾病發(fā)作。反過來，這些知識使 HERV 對臨床應(yīng)用更加有趣。關(guān)閉不同的病毒元件可以為治療神經(jīng)退行性疾病患者開辟一個新的研究領(lǐng)域。下一步，Helmholtz ZentrumMünchen的小組將研究在疾病背景下HERV失活對神經(jīng)元的影響。
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