可让人变笨的绿藻病毒

屈泰龙

般来讲，病毒有特定的宿主，植物病毒很少能在动物细胞中存活，细菌病毒也无法生活在动物和植物，但也有意外的情况。最近这一发现就是一种常见绿藻病毒竟然可以感染人和动物，并能导致人类大脑功能下降。禽流感能感染人类就完全不是个事了，或者爱博拉、爱滋病这样的病毒原本就是非人类特异性病毒，只是进化给它们了特定能力，成为自然界控制人类健康的工具，那么绿藻病毒又会给我们带来什么样的启示？

一项研究发现，绿藻病毒的感染与人类认知功能的降低有相关性，这可能与称为海马区的大脑区域的基因表达的改变有关。绿藻病毒通常见于绿藻，出乎意料地在40个人类口腔病毒组中被鉴别出来。其实这种病毒很早就在人类大脑组织内被发现，动物感染这种病毒后学习能力明显下降，感染这种病毒的人视觉处理速度明显下降，提示这是一种可影响人类认知能力的病毒。研究论文“Chlorovirus ATCV-1 is part of the human oropharyngeal virome and is associated with changes in cognitive functions in humans and mice，”最近发表在PNAS上。

绿藻病毒属成员广泛分布于世界各地淡水中，感染特定的单细胞、真核、无共生性小球藻属样绿藻。病毒基因组为线形、无置换的dsDNA，末端具有交叉连接的发夹结构。DNA末端含有1–2.2 kb倒置重复，基因组其余部分是单拷贝DNA。

这种病毒多年前就在人类大脑组织内被发现，但一直不确定是生前感染还是死后污染。本次研究是对一组精神疾病患者咽喉微生物和病毒检查过程中被意外发现的。约翰霍普金大学儿童感染性疾病专家Robert Yolken等意外在患者咽喉样本中发现这一病毒后，开始并不清楚这是什么病毒，经过对比病毒数据库发现这种病毒是一种绿藻病毒，专门感染一种生长在淡水河或湖内的绿藻。随后他们希望确定这种病毒是否存在于健康人体内，他们对参与认知功能研究的92名健康人进行了检查，结果发现其中43%的感染了这种病毒。意外的是，这些感染了绿藻病毒的人比没有感染的人在视觉处理能力方面平均下降10%。他们在随机画线能力方面的成绩也明显下降，在注意力方面似乎也有明显不足。虽然这些影响并不太大，但统计学差异非常明显。

这种大脑功能的差异不受性别、收入、教育背景、种族、出生地和抽烟史的影响。这种差异并不能完全确定这种病毒感染和大脑功能的直接关联，因为其他感染、重金属和污染等因素也能产生这样程度的差异。为确认这种关联性，该研究小组给小鼠口腔内注射这种病毒，通过是否产生特定抗体作为识别是否感染的依据，将成功被感染和未感染的动物进行行为学检测，结果发现受到这种病毒感染的动物成功逃离迷宫的时间延长10%，而发现新目标的成功率下降20%，研究证明这种病毒感染可导致动物注意力或记忆力明显下降。

随后对受到感染动物的海马基细胞的因表达进行分析，海马是负责空间位置学习记忆的重要大脑结构，结果发现1300个基因发生了改变。其中多巴胺神经递质合成和免疫功能相关的基因发生了改变。但是在大脑内并没有发现这种病毒，提示这种病毒并不是通过感染大脑细胞产生的效应。

Yolken认为可能是这种病毒导致受感染者免疫功能发生改变刺激某种免疫效应导致大脑基因和大脑功能改变。

这种绿藻病毒广泛分布在世界各地，但因为没有对所有地区人群进行检查，无法确定这种感染是否具有普遍性意义，不过估计是一种普遍现象，如果简单发表论文角度，可以对国内某些人群进行普查，看这种病毒是否给国人带来促进智力的效力。如果检测病毒比较困难，也可以通过血清学检查进行筛选。

从目前这种小规模的研究数据来看，这种病毒是否能感染人类仍需要进一步确认。关于对大脑功能的影响，瑞士瑞士联邦理工学院神经科学家Joram Feldon觉得不需要过于担心。ZENEREI研究所所长Allan Kalueff认为也可能是其他病毒影响到人类感觉能力和行为，这一研究需要继续深化。

原文链接：http://news.sciencemag.org/biology/2014/10/algal-virus-found-humans-slows-brain-activity

科学网孙学军博客