致病性病毒往往借助血液、唾液致和精液等體液實(shí)現(xiàn)其傳播。在有效傳播途徑中，病毒首先需要入侵人體體液環(huán)境、逃避機(jī)體的免疫防御，進(jìn)而識(shí)別靶細(xì)胞上的受體、進(jìn)入細(xì)胞、完成復(fù)制。在凋亡模擬病毒模型中，病毒通過(guò)將磷脂酰絲氨酸（phosphatidylserine, PS）暴露在病毒粒子上，劫持細(xì)胞表面的PS受體并觸發(fā)內(nèi)吞作用，從而進(jìn)入細(xì)胞。馬爾堡-菲利普大學(xué)的研究人員在之前的研究中發(fā)現(xiàn)精液和唾液中的細(xì)胞外囊泡（EVs）可競(jìng)爭(zhēng)性地阻斷寨卡病毒（Zika Virus, ZIKV）與靶細(xì)胞的結(jié)合，從而抑制其在體內(nèi)和體外的感染。

近期，該團(tuán)隊(duì)在Nature Microbiology上發(fā)表了題為“Phosphatidylserine-exposing extracellular vesicles in body fluids are an innate defence against apoptotic mimicry viral pathogens”的研究論文，發(fā)現(xiàn)唾液和精液等體液中大量暴露PS的EVs可防止凋亡模擬病毒的附著從而阻斷病毒感染。總的來(lái)說(shuō)，該研究揭示了一種機(jī)體直接的先天防御機(jī)制，它可以抑制病毒凋亡模仿，并可能阻斷病毒的傳播途徑。

01 ZIKV莢膜中暴露的PS對(duì)感染至關(guān)重要
作者首先對(duì)PS暴露是否對(duì)ZIKV感染至關(guān)重要這一問(wèn)題進(jìn)行了探究。在脫羧基酶的處理之下，PS末端的羧基被脫去，而轉(zhuǎn)變?yōu)镻E分子（圖1a）。結(jié)果顯示，PS脫羧后導(dǎo)致ZIKV傳染性急劇降低甚至喪失（圖1b），但沒(méi)有顯示細(xì)胞毒性。作者進(jìn)一步合成了以PC為基底而含有不同PS濃度（0–100 mol%）的脂質(zhì)體，并發(fā)現(xiàn)僅含有PC的脂質(zhì)體對(duì)寨卡病毒感染沒(méi)有影響，但所有PS暴露的脂質(zhì)體都表現(xiàn)出劑量依賴(lài)性的抑制作用。這些發(fā)現(xiàn)支持了ZIKV依賴(lài)于細(xì)胞凋亡模擬進(jìn)行有效感染的觀點(diǎn)，并揭示了低比例的囊泡PS足以干擾病毒感染。

圖1.ZIKA病毒的PS對(duì)感染的重要性

02 含有PS的EVs干擾病毒粒子的細(xì)胞識(shí)別
如圖2所示，在進(jìn)一步的感染機(jī)制探究中，作者發(fā)現(xiàn)在ZIKV侵染之前或者侵染過(guò)程中，含有PS的脂質(zhì)體可以有效抑制病毒的感染，但隨著病毒量的增加，這一抑制效果逐漸降低，這表明含有PS脂質(zhì)體與病毒粒子競(jìng)爭(zhēng)細(xì)胞結(jié)合位點(diǎn)。而PS的各組成成分對(duì)于病毒的感染并無(wú)影響，表明囊泡形式的PS才會(huì)表現(xiàn)出抗病毒活性；且其他脂質(zhì)分子的抑制能力明顯降低。共聚焦顯微鏡成像也確認(rèn)了熒光PS脂質(zhì)體以劑量依賴(lài)的方式附著在Vero E6細(xì)胞表面而減少結(jié)合的寨卡病毒粒子的數(shù)量，但PC脂質(zhì)體沒(méi)有觀察到該現(xiàn)象。因此，暴露PS的囊泡通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性地干擾病毒粒子與細(xì)胞結(jié)合來(lái)抑制病毒凋亡模擬感染。

圖2.囊泡顆粒表面PS對(duì)病毒附著的干擾

03 體液來(lái)源EVs的PS暴露程度不一
為了進(jìn)一步確認(rèn)內(nèi)源性EVs是否也是通過(guò)PS暴露從而對(duì)病毒的凋亡模擬感染造成干擾，作者分別從五種不同的人體體液（精液、唾沫、尿液、母乳和血液）中分離得到EVs，并基于脂質(zhì)組學(xué)和液相芯片的方法鑒定發(fā)現(xiàn)這些來(lái)源的EVs均有不同程度的PS暴露，且在精液、唾液和尿液中比例較高（圖3）。

圖3. 不同體液來(lái)源的EV蛋白表達(dá)水平分析

作者進(jìn)一步采用納米流式檢測(cè)技術(shù)（NanoFCM）在單顆粒水平對(duì)精液來(lái)源EVs的PS和經(jīng)典標(biāo)志蛋白（TSPN: CD9/CD63/CD81）的表達(dá)情況進(jìn)行分析。圖4所示，對(duì)5份不同供體來(lái)源精液EVs的PS和四次跨膜蛋白（TSPN，含CD9/CD63/CD81）進(jìn)行共定位分析，TSPN陽(yáng)性群體占比約為35%-45%，單PS陽(yáng)性的群體占比約為8%-11%左右，而TSPN和PS雙陽(yáng)比例占比約為6%-10%不等，而與PS共定位的TSPN（CD9/CD63/CD81）EVs的比例僅為18.5%左右（圖3i），即膜表面暴露PS的EVs并非均有TSPN標(biāo)志蛋白的共表達(dá)�？傊�，本研究發(fā)現(xiàn)從所有測(cè)試體液中分離得到的EVs均含有暴露PS的EV亞群，在精液、唾液和尿液中含量高，在母乳和血液中含量低。

圖4. NanoFCM對(duì)五份精液來(lái)源的EVs的TSPAN（CD9/CD63/CD81）和PS（LA）共定位分析

在明確了EVs中PS的表達(dá)情況后，作者也評(píng)估和分析了體液來(lái)源EVs與病毒入侵中PS受體的相互作用和EVs表面PS存在對(duì)抑制病毒感染的能力，發(fā)現(xiàn)EVs可通過(guò)其自身暴露的PS與利用凋亡模擬的病毒形成競(jìng)爭(zhēng)，干擾病毒感染。在拓展了病毒類(lèi)型后，作者發(fā)現(xiàn)不僅僅是ZIKV，像登革熱病毒（DENV）、西尼羅河病毒（MNV）、基孔肯雅病毒（CHIKV）、埃博拉病毒（EBOV）和皰疹性口腔炎病毒（VSV）等的感染均會(huì)受到體液中暴露PS的EVs的抑制（圖5a）。而艾滋病病毒（HIV）、丙肝病毒（HCV）、新冠病毒（SARS-CoV-2）和皰疹病毒（HSV）由于利用別的入侵受體，其感染并未受到抑制（圖5b）�？偟膩�(lái)說(shuō)，體液中EVs的具有廣譜的抗病毒活性，且對(duì)凋亡模擬病毒具有特異性。

圖5. EVs對(duì)不同類(lèi)型病毒的感染抑制效果

在本論文中，研究者們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的抗病毒防御概念——通過(guò)模仿常見(jiàn)的病毒入侵機(jī)制，生物物理性質(zhì)上相似的EVs可以抑制病毒的附著。具體而言，體液中的EVs通過(guò)其暴露的PS分子與病毒粒子競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合細(xì)胞表面受體，從而來(lái)預(yù)防和抑制病毒感染。這類(lèi)EVs在唾液和精液中的含量尤其豐富，可有效抑制口腔和性傳播病毒的感染，也為凋亡模擬病毒在人與人之間直接傳播的低發(fā)生率提供了有效的解釋和支持，同時(shí)為新型抗病毒藥物的開(kāi)發(fā)提供了新的思路和理論基礎(chǔ)。

NanoFCM展望
NanoFCM作為一款檢測(cè)范圍在7-1000nm的多參數(shù)定量流式分析設(shè)備，未來(lái)在基于凋亡模擬病毒定向藥物開(kāi)發(fā)過(guò)程，不管是基于病毒PS的藥物抑制效果檢測(cè)，還是基于EVs的PS增強(qiáng)效應(yīng)研究，都具備巨大的應(yīng)用潛力�；�于在單顆粒水平對(duì)病毒和EVs強(qiáng)大的分析能力，NanoFCM已被眾多科研工作者廣泛使用。且在病毒和EVs的分析檢測(cè)方面，我們形成了完善的解決方案，在行業(yè)中處于遙遙領(lǐng)先的地位！歡迎聯(lián)系我們申請(qǐng)?jiān)囉谩?/span>