为了成功感染宿主，狂犬病病毒必须从神经末梢移动到可以复制的神经细胞体。
 
普林斯顿大学的研究人员在7月20日发表在PLoS Pathogens期刊上的一项研究中发现，与其他神经入侵病毒相比，狂犬病病毒的移动方式不同，而且它的旅程可以通过常用于治疗阿米巴痢疾的药物来阻断。
 
大多数病毒仅在免疫系统受损时偶然感染神经系统。但是一些“神经性”病毒已经进化为靶向神经元，这是其正常感染周期的一部分。例如，当受感染的动物咬入宿主的肌肉时，就会传播狂犬病病毒。然后它扩散到支配肌肉的运动神经元的末端，并沿着神经元的长轴突纤维传播到神经元细胞体。从那里，病毒可以传播到整个中枢神经系统并进入唾液腺，在那里它可以很容易地传播到其他宿主。据美国疾病控制和预防中心称，虽然美国人类的狂犬病感染率很低，但该病毒每年导致超过59,000人死亡。
 
阿尔法疱疹病毒，例如单纯疱疹病毒，也进入外周神经末梢并沿着轴突移动到神经元细胞体，在那里它们可以在宿主的生命中处于休眠状态。
 
“运送到神经元细胞体不是一个被动的过程，而是一个依赖于神经元自身运动蛋白和微管轨迹的活跃过程，”Lynn Enquist说，普林斯顿分子生物学分子生物学教授Henry L.Hillman，分子生物学教授普林斯顿神经科学研究所，该研究的资深作者。“病毒颗粒必须使用这种机器才能在轴突中有效运输，否则感染就无法开始。”
 
Enquist及其同事之前发现，α疱疹病毒通过在受感染的神经末梢刺激蛋白质合成来参与神经元运输机制。因此，可以通过抑制蛋白质合成的药物以及称为干扰素的细胞抗病毒蛋白来阻断向细胞体的病毒转运。
 
在目前的研究中，Enquist及其同事研究了狂犬病病毒如何参与神经元运输机制。研究人员用一种标有红色荧光蛋白的病毒毒株感染神经元，使研究人员能够通过活细胞荧光显微镜实时观察病毒转运。
 
该研究由Margaret MacGibeny领导，她获得了博士学位。2018年，在普林斯顿大学的副研究学者Orkide Koyuncu，以及研究助理Christoph Wirblich和托马斯杰斐逊大学微生物学和免疫学教授Matthias Schnell的贡献。
 
与α疱疹病毒感染相反，研究小组发现干扰素对狂犬病病毒转运没有影响，可能是因为，在它到达神经细胞体之前，狂犬病病毒隐藏在称为内体的细胞结构内。
 
“我们也无法检测狂犬病病毒感染后轴突中蛋白质合成的增加，”MacGibeny说。“但令我们惊讶的是，我们发现一种名为emetine的蛋白质合成抑制剂可有效阻止狂犬病病毒进入细胞体内。”
 
Emetine对没有狂犬病病毒的内体的运输没有影响。但携带病毒的内涵体要么完全固定，要么只能以低于正常的速度移动短距离。
 
然而，其他蛋白质合成抑制剂并未阻止狂犬病病毒转运，这表明依米丁通过抑制受感染神经元的不同过程起作用。
 
“Emetine已被用于治疗阿米巴痢疾，”Koyuncu说。“在实验室中，它被广泛用于抑制蛋白质合成，但最近的报道表明，依米丁具有独立于蛋白质合成抑制作用的抗病毒作用。我们的研究表明，这种药物可以通过抑制狂犬病毒对神经系统的侵袭。以前没有报道的新机制。“
 
“MacGibeny等人的手稿既推进并使我们对神经病毒如何从轴突末端到细胞体的理解变得复杂，”Fox Chase癌症中心神经病毒感染专家Glenn Rall教授说。没有参与这项研究。“揭示神经病毒轴突运输的变化，加上对着名药物新角色的有趣见解，对这些威胁生命的感染具有机制和临床意义。
 
“我们的下一步是弄清楚emetine如何破坏狂犬病病毒在轴突中的转运，”Enquist说。“它是否会抑制狂犬病病毒进入后的细胞信号传导途径，还是会直接阻止运输蛋白质向携带病毒的内体细胞的募集？”