最近的一项新研究表明，古老的病毒大流行遗留的一些“余孽”，会以病毒DNA序列的形式嵌入我们的基因组，继续活跃在健康人体内。

人类基因组中的病毒基因

逆转录病毒是一类已经感染哺乳动物和其他脊椎动物长达亿年之久的病毒。和现代HIV病毒一样，这些古老的病毒会侵入宿主的体细胞和生殖细胞（如卵子或精子）中，以原病毒的形式将其基因组插入宿主体内进行复制。

在通常情况下，这些古老病毒的遗传物质并不能通过宿主代代相传；但那些感染了生殖细胞的古老病毒，是可以将DNA遗传给宿主的后代的。在漫长的历史长河中，这些古老的逆转录病毒感染了灵长类祖先的生殖系，最终融进了人类祖先的基因组中。

这些病毒现在以人类内源逆转录病毒（HERV）的形式，构成了大约8%的人类基因组。它们的存在，影响着现代研究人员对疾病的筛选和测试。

人类体内大约有30种不同的HERV进化亚枝，这相当于人类基因组中有6万多个原病毒。这些病毒的存在，印证了人类在漫长的进化过程中曾多次与各种流行病狭路相逢。

科学家认为，这些病毒曾感染广泛，因为它们不仅存在于人类基因组中，还存在于黑猩猩、大猩猩和其他灵长类动物的基因组中。

健康组织中的病毒基因

多项研究表明，在肿瘤等病变组织，以及人类胚胎发育过程中，HERV基因非常活跃。但科学家尚不清楚，HERV基因在非病变的健康组织中的活性程度。现在，美国塔夫茨大学的一组研究人员通过聚焦一种名为HML-2的HERV原病毒（HERV-K）的表达，为这一问题带来了答案。

HML-2是人类生殖系中的一类活跃HERV，灭绝时间不超过500万年。即使是现在，它们在人类基因组中的一些原病毒仍然具有制造病毒蛋白的能力。

为了调取足够数据，研究人员将目光投向了一个名为基因型组织和表达（GTEx）的项目，该项目包含了由948名捐赠者捐赠的54个非病变组织的13000多个不同样本的基因数据。

结果是，他们在每个组织的样本中都识别到了HML-2，共有37种仍然活跃的HML-2原病毒至少在一个组织中被表达。此外，每个组织样本还至少包含一个仍然可以产生病毒蛋白的原病毒的遗传物质。

HERV与人类健康

数以千计的古老病毒片段仍然存在于人类基因组中，甚至仍然可以制造蛋白质，这一现象引起了许多研究人员的关注，尤其是其中一些仍然活跃的病毒能导致乳腺癌和艾滋病样的疾病。科学家们想要知道，HERV的基因参与是否真的会引发人类疾病，但这一问题仍没有答案。

过去的研究表明，人们在癌细胞中发现了HML-2的病毒样颗粒。此外，存在于病变组织中的HERV的遗传物质，也被认为与卢伽雷氏病（即肌萎缩侧索硬化症）、多发性硬化症，甚至精神分裂症等疾病有关。

而新研究为这些数据增添了新的信息，它显示了HERV基因甚至可以存在于健康组织中。这意味着人们或许不能仅凭HERV遗传物质的存在，就将疾病与这些病毒联系起来。

重要的是，这也意味着HERV基因或蛋白质或许不再是好的药物靶点。在一些研究中，HERV已经被列为许多潜在药物的靶点，比如抗逆转录病毒药物、乳腺癌抗体和黑色素瘤T细胞疗法等。而新发现意味着，使用HERV基因作为癌症生物标记的治疗，还需要考虑到它们在健康组织中的活性。

另外，新研究还表明，HERV甚至可能对人类有益。在人类和动物基因组中，一种被称为合胞素的蛋白质就是由一种内源性逆转录病毒基因所编码，这种基因是从一种古老的逆转录病毒中衍生出来的，在胎盘的形成中起着重要作用。所有哺乳动物的妊娠都依赖于编码在这种基因中的病毒源蛋白。

同样，小鼠、猫和羊也会利用HERV来保护自己免受那些制造了它们的原始古老病毒带来的伤害。虽然这些嵌入的病毒基因无法利用宿主的机制来创造出一个完整的病毒，但如果足够多的受损片段在体内循环，就会干扰它们的祖先病毒的复制周期。过去有研究表明，有一种被称为HERV-T的病毒自数百万年前就在人类身上发挥了这种保护作用。而新研究则强调，或许还有更多的HERV在近得多的时间里，被人体以同样的目的加以利用。

更多未知的问题

新研究揭示了人体内的HERV活性水平，这在之前是未知的。不过，新发现所带来的启示与它提出的新问题一样多。

关于逗留在人类基因组中的古老病毒，需要我们去了解的信息还有很多，比如它们的存在是否有益，以及是什么驱动了它们活性等等。观察这些基因是否真的会合成成蛋白质也很重要。

回答这些问题可以揭示这些古老病毒基因的未知功能，并更好地帮助研究人员了解人类身体是如何对与这些古老流行病的残余共同进化做出反应的。

参考来源：

https://theconversation.com/humans-are-8-virus-how-the-ancient-viral-dna-in-your-genome-plays-a-role-in-human-disease-and-development-192322

https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001826

封面图&首图：Tumisu/Pixabay