黃熱病毒是歷史上最早被發現的人類病毒,曾對人類歷史產生深遠影響。盡管減毒活疫苗17D株的成功研發和應用使黃熱病不再像過去那樣肆虐,但該病毒在熱帶地區的叢林傳播循環使其根除幾乎不可能。目前全球每年仍有數萬至數十萬重癥病例,死亡率居高不下。病毒對肝臟和神經系統的嗜性機制、減毒株與野生型毒株受體使用的差異,一直是科學家試圖破解的關鍵科學問題。
2026年3月19日,首都醫學科學創新中心譚旭研究員團隊在《自然·微生物學》發表題為《LRP8是黃熱病毒的功能性受體》的研究論文。研究團隊通過全基因組過表達篩選,首次鑒定出LRP8蛋白是黃熱病毒入侵宿主細胞的關鍵受體,并系統揭示了其促進病毒感染、決定組織嗜性的分子機制。
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研究團隊首先構建了包含超過1.3萬個人類基因的過表達文庫,在HEK293T細胞中進行篩選。結果發現,低密度脂蛋白受體相關蛋白8在感染黃熱病毒的細胞中顯著富集。進一步實驗證實,過表達LRP8可顯著增強黃熱病毒17D疫苗株和臨床分離株BJ01、Asibi的感染能力,而對寨卡病毒無明顯影響。LRP8的配體結合結構域是介導這一功能的關鍵區域,缺失該結構域則喪失促進感染的能力。
在U-87 MG膠質瘤細胞中敲除LRP8基因后,黃熱病毒的感染效率大幅下降。重新導入野生型LRP8可逆轉這一表型,而缺失配體結合結構域的突變體則無法恢復感染能力。使用針對LRP8胞外區的抗體處理細胞,同樣能特異性阻斷黃熱病毒感染,進一步證實LRP8作為細胞表面受體的功能。
機制研究表明,LRP8促進黃熱病毒的吸附和內化過程。熒光標記的病毒樣顆粒實驗顯示,LRP8表達細胞膜表面和胞質內的病毒顆粒數量明顯增加。通過蛋白相互作用實驗和生物膜層干涉技術,研究團隊證實LRP8的配體結合結構域可直接與黃熱病毒包膜蛋白結合,親和力約為0.3-0.5微摩爾,確立了其作為直接受體的分子基礎。
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研究團隊發現,在低密度脂蛋白受體家族成員中,除LRP8外,VLDLR和LRP4也能一定程度促進黃熱病毒感染,但LRP8對臨床分離株的促進作用最為顯著。物種間比較顯示,從哺乳動物到蚊蟲乃至秀麗隱桿線蟲,LRP8同源蛋白在促進黃熱病毒感染功能上高度保守,提示病毒可能采用“一受體多宿主”的策略。
人體組織檢測發現,LRP8在肝臟和腦中均有明顯表達。在原代人肝細胞中敲低LRP8可顯著降低病毒感染。在AG129小鼠模型中,利用腺相關病毒在肝臟特異性過表達人LRP8后,臨床分離株BJ01感染導致的病理損傷加重,小鼠存活率下降,病毒載量和肝損傷指標升高。在埃及伊蚊中敲低LRP8同源基因后,黃熱病毒感染也明顯受抑。
研究最后展示了可溶性LRP8配體結合結構域蛋白的阻斷效果。該蛋白可濃度依賴性地抑制黃熱病毒感染,在C57BL/6小鼠腦內注射模型中,與病毒預孵育后可使小鼠死亡率顯著下降,腦組織病毒載量也明顯降低,證實了基于受體蛋白的潛在抗病毒策略。
該研究由首都醫學科學創新中心譚旭團隊聯合深圳市第三人民醫院楊揚團隊和中國科學院武漢病毒研究所單超團隊完成。首都醫學科學創新中心梅淼博士、深圳三院楊揚研究員和武漢病毒所研究生張子涵為論文的并列第一作者,譚旭為論文通訊作者。論文也得到了清華大學基礎醫學院程功實驗室,創新中心梅林實驗室和鄧子厚實驗室,湖南大學彭友松教授,中國疾控中心李建軍教授和譚文杰教授的大力幫助以及首都醫科大學附屬佑安醫院和朝陽醫院的臨床樣本支持。該論文研究得到了首都醫學科學創新中心和國家重點研究計劃項目的大力資助。
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