An international team of researchers, led by the Leibniz Institute of Virology (LIV), have uncovered crucial details on how herpesviruses exit the cell nucleus without compromising the integrity of the nuclear envelope. Herpesvirus infections are widespre
由莱布尼茨病毒研究所（LIV）领导的一个国际研究小组揭示了疱疹病毒如何在不损害核膜完整性的情况下离开细胞核的关键细节。疱疹病毒感染在全球范围内广泛存在，并在免疫功能受损的人群中造成严重的健康负担和危及生命的并发症
这项研究于6月25日发表在《自然微生物学》杂志上，利用先进的电子冷冻断层扫描技术对相关结构进行可视化。这些发现可能为开发更有效的抗病毒疗法来对抗疱疹病毒感染铺平道路
这项新研究的重点是口腔唇疱疹的病原体单纯疱疹病毒1和人类疱疹感染的模型病毒伪狂犬病病毒（PrV）。研究人员鉴定了位于核内膜上的疱疹病毒核出口复合体（NEC）蛋白外壳的各种结构。这些结构对于衣壳释放到胞质溶胶中至关重要，衣壳可以在离开细胞之前获得包膜
研究人员使用先进的成像技术，如电子冷冻断层扫描，从结构上表征感染细胞中NEC和运输的病毒衣壳表面之间的界面
这些纳米级的见解揭示了NEC在将疱疹病毒衣壳（包含疱疹病毒DNA基因组的二十面体蛋白笼）从细胞核中穿梭而不损坏核膜方面发挥着关键作用。研究结果表明NEC具有显著的结构灵活性，表明该机制不是刚性的，而是适应性的
该研究的主要作者之一、LIV病毒结构细胞生物学系博士后研究员VojtŞch Pražák博士表示，“如何将球穿过双层玻璃窗而不打碎它？我们做不到，但疱疹病毒找到了如何做到这一点——穿过核膜而不使其破裂。这对他们来说是一项非常有用的技能，因为受损的细胞核会告诉免疫系统出了问题。”而不是一个单一的均匀晶格，”该研究的另一位主要作者、LIV病毒结构细胞生物学系的研究生Yuliia Mironova解释道。“这些过程的详细特征可能为有针对性地破坏病毒复制开辟新的途径。”
先前的研究强调了NEC对病毒生命周期的重要性，但这项研究首次提供了细胞环境中NEC病毒颗粒界面的详细结构分析
病毒结构细胞生物学系主任、结构系统生物学中心科学副主任Kay Grünewald教授博士强调，“我们研究了蛋白质如何在细胞中不同曲率的NEC结构中相互作用，从而确定了这些相互作用的灵活性。这使我们能够展示局部核膜突起是如何诱导的。令人惊讶的是，我们还发现衣壳和NEC之间的相互作用并不局限于衣壳上的特定位置。”
总的来说，这项研究的新见解为对抗疱疹病毒感染提供了有希望的前景。研究人员确定的纳米级结构见解为理解所有疱疹病毒常见的复杂核出口机制奠定了基础。因此，该结果也与其他人类致病性疱疹病毒相关，从而为开发抗病毒干预措施提供了令人兴奋的起点
疱疹病毒在受感染细胞的细胞核内复制其DNA。复制后，基因组被包装到新组装的病毒衣壳中，即直径约125nm的二十面体蛋白质容器中。然后这些物质离开细胞核到达细胞的胞质溶胶，进行最终组装和包裹，并最终从细胞中释放出来释放的病毒颗粒可以入侵邻近的细胞，通过膜融合破坏细胞膜。除了上皮细胞，神经元也受到感染。在后者中，疱疹病毒可以建立终身持续感染，称为潜伏感染。潜伏期间，受感染的细胞不会产生感染性病毒。这使得它们无法获得抗病毒药物。在压力或紫外线等其他触发因素的作用下，感染可以重新激活
本研究使用伪狂犬病病毒（PrV）作为模型病毒来研究疱疹病毒的核出口机制。疱疹病毒有许多共同的基本机制和结构，因此通过PrV获得的见解通常可以转移到其他疱疹病毒。这包括人类致病性疱疹病毒，如可分别引起唇疱疹和生殖器疱疹的单纯疱疹病毒1（HSV-1，在此也进行了研究）和2（HSV-2），以及可引起水痘和带状疱疹的水痘-带状疱疹病毒（VZV）目前，只有几种类型的抗病毒药物可用于治疗疱疹病毒感染。这些可以缓解症状并缩短感染的持续时间，但无法完全将病毒从体内清除。因此，仍然需要新的疗法来更有效地对抗对现有抗病毒药物的耐药性。这不仅与提高任何疱疹病毒感染者的生活质量有关，而且对免疫功能受损的人尤其重要，因为疱疹病毒感染可能危及生命