病毒在与免疫系统的军备竞赛中上升

在宿主和病原体之间进化的军备竞赛的典型例子中，1950年引入的用于控制澳大利亚兔群的粘液瘤病毒已经发展出一种新的致命的能力来抑制宿主兔的免疫反应。新的研究表明，20世纪90年代收集的病毒在关闭从未暴露于病毒的兔子的免疫系统方面比20世纪50年代的病毒更有效。

“当宿主对病毒产生抗药性时，病毒通常会逐渐发展出逃避宿主免疫反应的方法，”宾夕法尼亚州立大学生物技术与生物技术教授Evan Pugh和该研究的作者安德鲁瑞德说。粘液瘤病毒不是躲避兔子的免疫反应，而是进化出直接抑制它的方法，导致病毒的发展对非抗性兔子更致命。“

描述这项新研究的论文发表于2017年8月14日的一周，发表在“美国国家科学院院刊”上。该研究表明，通过选择性育种，基因工程或免疫来人为地增加对病毒的抗性的努力 - 除非它们完全阻止病毒的传播 - 可能加速军备竞赛，产生更强毒力的病毒。

野生欧洲兔子在19世纪被引入澳大利亚并迅速传播，对土地造成严重破坏并破坏庄稼。粘液瘤病毒最初在减少这些入侵者的数量方面非常有效。引入的病毒株在南美洲的不同种类的兔子中发展。当时的科学家们有兴趣了解病毒如何在这个新的欧洲主机中进化。

“该系统自20世纪50年代以来一直被研究作为进化军备竞赛的典型例子，”澳大利亚悉尼大学的Peter Kerr说道，该论文的主要作者。“兔子进化出了抵抗力，病毒进化出了抵抗这种抵抗的方式，并且这种方式一直在不断升级。我们想知道自20世纪80年代初研究以来军备竞赛是如何继续的。 “

研究小组将20世纪90年代收集的病毒与1950年引入澳大利亚的原始菌株进行了比较。“我们可以比较一种病毒在我们称之为'普通花园'的过程中是多么令人讨厌，”Read说。“在这种情况下，没有暴露于粘液瘤病毒的实验室兔子提供了普通的花园 - 他们没有产生对霉菌病的抵抗力，因此我们可以比较它们对不同时代病毒的反应。”

20世纪90年代的许多病毒都具有极强的毒力，但感染它们的实验室兔子并未出现与粘液瘤感染有关的常见症状，包括皮肤病变和高烧。相反，这些兔子产生了严重的免疫系统抑制，导致大量的细菌感染和急性塌陷综合征，类似于败血症。

“20世纪90年代感染病毒的兔子对感染或发烧没有典型的炎症反应，”宾夕法尼亚州立大学生物学副教授，该论文作者Isabella Cattadori说。“这进一步证明该病毒严重抑制了这些兔子的免疫反应。进化的军备竞赛已经产生了一种病毒，而不是试图逃避宿主的免疫反应，直接攻击它。”

尽管20世纪50年代引入澳大利亚的原始粘液瘤病毒株具有一定的抑制其宿主免疫系统的能力，但这种能力随着时间的推移而增加，并且在20世纪80年代研究后的某个时候引起急性塌陷综合征。

“我们的研究表明，传染因子与其宿主免疫系统之间的进化性军备竞赛可能继续升级，产生新的更危险的病毒，”Read说。“我们需要在农业，甚至人类接种疫苗等领域意识到这一点，我们人为地加强抗药性。如果我们的方法不能完全阻止病毒的传播，我们就可以加速更致命病毒的进化。”