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近日，中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所/高致病性病毒與生物安全全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室王華林/寧云佳研究員團(tuán)隊(duì)發(fā)表了題為“Marburg Virus Glycoprotein Is a Remarkable Virulent Factor Linked to Hemorrhagic Pathology: Evidence from Multimodal Experimental Systems”的研究論文。該研究揭示了馬爾堡病毒糖蛋白作為關(guān)鍵出血因子在病毒致病過(guò)程中的多重作用，建立了可用于馬爾堡和埃博拉病毒血管損傷機(jī)理研究的in vitro、ex vivo和in vivo模型，為高致病性出血熱病毒的致病機(jī)制認(rèn)識(shí)及防治策略研發(fā)提供了理論基礎(chǔ)和新的模型工具。
絲狀病毒科包含多種高致病性出血熱病毒，其中馬爾堡病毒（Marburg virus, MARV）與埃博拉病毒（Ebola virus, EBOV）都是對(duì)公共衛(wèi)生和生物安全威脅極為嚴(yán)峻的病原體，均被世界衛(wèi)生組織（WHO）列為“優(yōu)先病原體”，亟需優(yōu)先進(jìn)行基礎(chǔ)研究與藥物研發(fā)。然而，目前對(duì)這類病毒的致病機(jī)理認(rèn)知仍十分有限。其中MARV感染可導(dǎo)致馬爾堡病毒病（Marburg virus disease, MVD），該病以嚴(yán)重的出血傾向?yàn)橹饕R床特征，曾記錄的病死率高達(dá)90%，目前尚無(wú)任何特效藥物或疫苗。盡管威脅重大，MVD的發(fā)病機(jī)制尚不明確，導(dǎo)致出血癥狀的關(guān)鍵病毒致病因子更是完全未知，進(jìn)一步阻礙了防治藥物或疫苗的研發(fā)。為填補(bǔ)這一認(rèn)知空白，該研究團(tuán)隊(duì)在前期對(duì)埃博拉mucin-like糖蛋白致病功能與模型研究基礎(chǔ)（Ning et al., 2018, Protein Cell; Ning et al., 2017, Virol Sin）之上，進(jìn)一步構(gòu)建并系統(tǒng)整合了體外細(xì)胞單層屏障、離體血管以及小鼠體內(nèi)肝臟與肌肉原位損傷模型等，并利用轉(zhuǎn)染和腺病毒基因轉(zhuǎn)移等技術(shù)，首次發(fā)現(xiàn)馬爾堡病毒糖蛋白（MARV GP, MGP）作為出血因子的關(guān)鍵作用（圖1）。研究發(fā)現(xiàn)，MGP可通過(guò)其mucin-like功能域介導(dǎo)細(xì)胞單層屏障功能損傷、誘導(dǎo)血管內(nèi)皮損傷/通透性增加，并刺激細(xì)胞壓力和炎癥反應(yīng)，從而可能在出血發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮核心作用（圖1）。此外，利用本研究所建立的大鼠離體血管模型及評(píng)價(jià)體系，團(tuán)隊(duì)首次為埃博拉病毒的血管感染性提供了直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)，證實(shí)了埃博拉病毒可感染不同類型的血管細(xì)胞，并導(dǎo)致血管損傷與滲漏（圖1）。同時(shí)，在該研究中，這些血管模型還被作為工具平臺(tái)成功用于抗病毒藥物干預(yù)效果的分析評(píng)價(jià)。
總之，本研究首次明確了馬爾堡病毒糖蛋白MGP的致出血功能以及埃博拉病毒的血管感染性與致病性，不僅深化了對(duì)絲狀病毒致病機(jī)制的理解，也為其他高致病性出血熱病毒的致病機(jī)理（特別是血管損傷機(jī)理）研究提供了新的技術(shù)平臺(tái)，同時(shí)為抗病毒藥物和疫苗的研發(fā)提供了重要的評(píng)價(jià)工具（特別是對(duì)靶向病毒血管損傷的治療策略開(kāi)發(fā)具有特殊價(jià)值），為烈性傳染病疫情防控提供了科學(xué)理論支撐和應(yīng)用研發(fā)線索。
該論文第一作者為武漢病毒所博士研究生姚婷，通訊作者為王華林研究員和寧云佳研究員。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院穩(wěn)定支持基礎(chǔ)研究領(lǐng)域青年團(tuán)隊(duì)計(jì)劃、湖北省青A（原省杰青）及國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的資助，以及武漢國(guó)家生物安全實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家病毒資源庫(kù)的大力支持。
圖1? 多重研究模型示意圖
文章鏈接：http://doi.org/10.1002/advs.202511575