看似矛盾的病毒复制与细胞自噬

病毒是一类由核酸分子和蛋白质构成的非细胞形态的有机物种，无法独立生长和复制，只能寄生于宿主细胞。病毒的一生分为细胞内的核酸形式和细胞外的病毒颗粒形式。在细胞内时，病毒能利用宿主细胞的细胞系统完成自身的复制和组装，而在细胞外，病毒只保持感染活性。

（病毒复制过程简要）

自噬是真核细胞重要的自我调节机制，是一种高度保守的细胞内容物降解过程。细胞可以通过细胞自噬来消除和降解受损、衰老和失去功能的细胞器和蛋白质等生物大分子。也可以清除入侵的微生物，维持细胞内稳态。自噬发生时，细胞内产生双层膜结构，包裹待降解底物，形成自噬小体，进一步与溶酶体结合形成自噬溶酶体，将底物降解。

（细胞自噬过程简要）

如果将具有感染能力的病毒比作锋利的“矛”，那么自噬就是细胞坚硬的“盾”。那么，病毒是如何在细胞内完成复制的？

虽然自噬能清除胞内微生物，但病毒进化出一系列策略来适应，甚至能利用自噬为自身复制服务。

目前的研究表明，病毒可能通过以下三种策略来适应自噬。

1、病毒抑制细胞自噬，减少自噬对于病毒的清除

如人单纯疱疹病毒I型（HSV-1 ）可以编码出神经毒力蛋白ICP34.5，能与自噬相关蛋白Beclin-1结合，抑制细胞自噬的发生^[1]。

2、病毒促进细胞自噬，进而完成有利于病毒复制的过程

如人肠道病毒71（EV71）（能引起5岁以下儿童手足口病），实验发现病毒感染细胞后自噬标志蛋白LC3II表达增加，同时检测到自噬流形成，并且在体内外都能促进自噬发生，自噬进而促进病毒复制^{[2, 3]}。

3、病毒促使细胞发生“不完全自噬”，即在感染初期促进细胞自噬，并且抑制自噬小体与溶酶体结合，阻断自噬内容物降解。

如人丙型肝炎病毒（HCV）^[4]，人狂犬病毒（RV）^[5]。实验发现，病毒感染细胞后自噬标志性蛋白LC3II表达增加，但自噬底物p62无变化，未检测到自噬流形成，即发生“不完全自噬”。这可以说自噬完全被病毒利用，聚积大量自噬小体而利于病毒的复制和组装。笔者猜测，细胞自噬形成的双层膜结构，在包裹细胞器和病毒的同时，反而为病毒组装提供了平台，在这些“隔间”内，更利于核酸分子和蛋白质的募集，提高了病毒的复制效率。

不同种类的病毒对于不同细胞系产生的自噬现象有着不同的应对策略，这也就提示我们，在培养病毒的同时，应该考虑到细胞自噬，并且利用病毒应对自噬的策略，提高病毒产量。有利于疫苗的生产，对疾病实现有效的预防和治疗。

注：

1. 文章提到的病毒均为真病毒，不包括类病毒和朊病毒。

2. 自噬分为大自噬，小自噬和分子伴侣介导的自噬，本文中所写的均为大自噬。

3. 文章图片来自雅虎图片，仅供学术交流使用。

参考文献：

1. Orvedahl, A.,et al., HSV-1 ICP34.5 confersneurovirulence by targeting the Beclin 1 autophagy protein. (1934-6069(Electronic)).

2. Lee Yr Fau - Wang, P.-S., et al., Enterovirus 71-induced autophagy increasesviral replication and pathogenesis in a suckling mouse model. (1423-0127(Electronic)).

3. Huang, S.C., et al., Enterovirus 71-induced autophagy detected invitro and in vivo promotes viral replication. (1096-9071 (Electronic)).

4. Sir, D., et al., Induction of incomplete autophagic response by hepatitis C virus viathe unfolded protein response. (1527-3350 (Electronic)).

5. Liu, J., et al., BECN1-dependent CASP2 incomplete autophagy induction by binding torabies virus phosphoprotein. (1554-8635 (Electronic)).

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