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? ? 怎么說呢，這個系列就是把自己的homework拿出來曬一曬，也就是圖一樂丟人現(xiàn)眼一下，因為本人能力和知識范圍有限，難免會有錯誤，請諒解一下，也就是僅供參考。引文都有標注，如果有侵權的可以聯(lián)系我。歡迎各位大佬多交流，提問題、指錯誤。要是能關注一波那就更好了！?

淺述病毒對人類世界的有利作用

摘要：病毒是地球上目前所發(fā)現(xiàn)的最小生命單位，是一種介于生命和非生命間的非細胞生命形態(tài)，病毒的傳播對人類世界造成過多次嚴重危害，但不可否認的是，病毒也有對人類世界積極有利的一面。本文就病毒在人類免疫、演化、環(huán)境、臨床醫(yī)學、科研等方面的積極作用進行總結概述。

關鍵詞：病毒；病毒載體；噬菌體療法；病毒誘導的基因沉默

引言

病毒是一種非細胞結構的生命個體，也是目前為止發(fā)現(xiàn)的最簡單的生命單元，不能獨立繁殖與生活，必須借助于細胞生命才能完成自身的生命活動[1]。病毒對人類社會曾造成過多次破壞，從天花病毒、H1N1到SARS、埃博拉病毒和如今的新冠病毒。自古以來，病毒的危害已經(jīng)深入人心，但隨著科學的發(fā)展，病毒對人類與環(huán)境的有利作用逐漸被發(fā)現(xiàn)，病毒也逐漸被利用在人類社會的各個領域。在當今疫情嚴峻的形勢下，大眾對病毒的認識仍存在嚴重的偏向性，本文總結了病毒對人類世界各方面的積極作用，為改變大眾的片面性觀念，減少其對病毒應用的阻力提供理論基礎

1 什么是病毒

病毒是由蛋白質(zhì)和核酸等少數(shù)幾種成分組成的無細胞寄生實體，其大小一般在 100 nm 左右。病毒可以感染各種生物，包括但不限于細菌、真菌、植物和動物等。但病毒本身卻不能獨立進行代謝或生長，只能利用寄主細胞進行自我復制。[2][3]?。目前，國際上對病毒分類的研究主要基于病毒基因組類型、病毒衣殼、宿主范圍及致病性等病毒特征的收集和比較進行分類，其中利用成對序列相似性和系統(tǒng)發(fā)育關系進行序列比較逐漸成為用于定義和區(qū)分病毒分類群的主要特征之一。2020年國際病毒分類委員會（International Committee on Taxonomy of Viruses，ICTV) 公布的ICTV分類法中，將病毒分為6個域（Realm):A型DNA病毒域 (Adnaviria)、雙鏈脫氧核糖核酸病毒域（Duplodnaviria)、單鏈脫氧核糖核酸病毒域（Monodnaviria)、核糖病毒域（Riboviria）、多變脫氧核糖核酸病毒域（Varidnaviria）。

2 病毒對人類的有利作用

2.1 病毒對人類免疫系統(tǒng)的影響

根據(jù)病毒宿主范圍分類，病毒可大致分為動物病毒、植物病毒、噬菌體病毒等。其中，動物病毒在危害人體免疫系統(tǒng)的同時，病毒中的噬菌體卻構成了人類免疫系統(tǒng)的一部分。近年，陸續(xù)的研究表明噬菌體可以通過與人體內(nèi)細菌構建復雜的噬菌體－細菌感染網(wǎng)絡來為人類提供免疫效應，在早期研究中，Jeremy等人發(fā)現(xiàn)在人體粘液中的噬菌體可以為人體提供非宿主來源地免疫，提出BAM(Bacteriophage adherence to mucus）模型。[4]此外，一些研究表明噬菌體還可以通過跨黏膜轉位進入機體，并隨血液遷移至人體其他的組織器官、維持口腔微生態(tài)等作用[5][6]。種種證據(jù)表明，病毒在人體免疫中具有舉足輕重的作用，其參與構筑和維持了人體的免疫防線。

在外源病毒中，也有一些與人類互惠共生的例子,例如：γ－皰疹病毒（Herpesviruses）及庚型肝炎病毒（Hepatitis G Virus，HGV，也稱GBV-C）、人巨細胞病毒（humancytomegalo-virus）可以抑制人類艾滋病毒（HIV-1）的感染，甲型肝炎病毒可以抑制丙型肝炎病毒感染等。[7]

2.2病毒對人類演化的影響

???逆轉錄病毒（Retrovirus）是一類種類繁多、分布廣泛的 RNA 病毒，其感染宿主細胞后能夠?qū)⒆陨砘蚪M逆轉錄成 DNA，隨后整合到宿主基因組中進行復制。大多數(shù)插入宿主基因組的病毒基因會控制宿主的生理活動來產(chǎn)生病毒顆粒，而有些卻保留在宿主基因組里。偶爾產(chǎn)生病毒顆?；蛞恢北３殖聊瑺顟B(tài)。而在人類演化的過程中，逆轉錄病毒會意外地將其 cDNA轉入宿主的生殖細胞，則其基因就會被固定在宿主的基因組中，而宿主后代的基因組中也都將含有前病毒（Provirus）。隨后，這種內(nèi)源性逆轉錄病毒（Endogenous retrovirus，ERV）將與宿主共進化，在其后代種群中固定下來，并以孟德爾遺傳方式遺傳下去。[8]

??人基因組中充斥著大量的人內(nèi)源性逆轉錄病毒（Human endogenous retrovirus，HERV）序列，約占人類基因組的 8%[9]，而其與人體其他逆轉錄元素統(tǒng)共占了人體基因組的一半[10]。部分內(nèi)源性逆轉錄病毒具有重要的生物學意義，其參與了人類胎盤的形成，調(diào)控并組成了人體抑癌、免疫基因的表達。還有研究表明，一些內(nèi)源性逆轉錄病毒的異常表達與某些疾病或腫瘤的發(fā)生具有相關性[8] 。

2.3 病毒對人類生存環(huán)境的影響

病毒不僅是生態(tài)系統(tǒng)中重要的組成部分，對其他組分也有影響。（1）細菌：噬菌體與細菌之間的侵染和反侵染的機制是細菌演化的關鍵，推動了微生物群落的演變，[8]噬菌體還可以影響宿主菌的代謝，如藍藻噬菌體可以增強宿主的光合作用和復制速率。[12] 此外，噬菌體也協(xié)助細菌入侵宿主細胞。（2）植物：一些植物和真菌病毒可以增強宿主抗旱性和抗寒性等抗逆能力，某些內(nèi)源性逆轉錄病毒同樣也增強了植物的免疫能力（3）真菌：有研究表明，酵母病毒可以幫助宿主壓制競爭對手，同時，一些共生菌體內(nèi)的病毒可以提高共生菌和植物宿主的熱耐受性。（4）動物：多核糖核酸病毒（Polydnaviruses）是寄生蜂蜂卵在其昆蟲寄主體內(nèi)生存的必要條件，與寄生蜂呈共生關系。[7]

病毒還是生物地球化學循環(huán)的推動者，在海洋環(huán)境中，病毒介導的細胞裂解所釋放的碳源和其他營養(yǎng)元素推測是全球范圍碳循環(huán)的主要驅(qū)動因子，據(jù)估計，流經(jīng)病毒的碳量占海洋初級生產(chǎn)力的25%。[13]?而在土壤中的病毒群體會在環(huán)境改變時，產(chǎn)生相應的改變，因此推測其在土壤中也發(fā)揮著為重要的作用。[3]

2.4 病毒對人類臨床醫(yī)學的影響

2.4.1噬菌體療法

20世紀初，噬菌體治療細菌感染性疾病的潛能曾經(jīng)引起了科學界的廣泛關注。然而，由于噬菌體療法的早期療法的簡易導致其療效具有不穩(wěn)定性，而在抗生素流行以后，噬菌體療法幾乎被遺忘。進入20世紀70至80年代，致病性細菌多重耐藥性突變體（Multi-drug resistant bacteria，MDR）的快速出現(xiàn)重新激發(fā)起科學界對噬菌體療法的興趣[14] 。

噬菌體療法除了可以防治耐藥菌的侵襲外，還可以治療口腔黏膜病、牙周炎、呼吸道感染、人體細菌性疾病感染乃至中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染[15]等疾病的治療，具有廣泛的適用性，而含噬菌體的制劑也可以應用于口腔疾病等的預防。[6][16]?相比于其他抗菌療法，噬菌體療法的優(yōu)勢在于其（1）具有高度的專一性，（2）低劑量性（3）抗生素和噬菌體之間不存在交叉感染性（4）低成本（5）能顯著調(diào)節(jié)免疫反應（6）無明顯副作用等優(yōu)勢，非常具有發(fā)展和應用前景。[15][6]

但噬菌體療法仍具有一些局限性，首先是在其實際應用時需先快速確定引發(fā)疾病的病原菌，整個過程復雜耗時，在應對急性感染的治療以及在規(guī)格較低的衛(wèi)生機構操作極為困難。為此人們提出了雞尾酒療法，但因為噬菌體的敏感性和噬菌體－宿主相互作用的不確定性等因素導致其制劑困難，目前仍然沒有明確的官方認可程序。其二則是噬菌體基因組的轉導、突變及噬菌體的溶原性轉變等都會導致細菌產(chǎn)生抗性，使療效下降。[15]

2.4.2 基因治療

基因治療（gene therapy）是指通過分子生物學方法，將正常或有治療作用的基因?qū)氚屑毎?，以糾正或補償因基因缺陷和異常引起的疾病，從而達到治療或者改善某種疾病的效果 [17] 。在其臨床試驗中，大部分的基因藥物載體為病毒載體，其中最常用的包括逆轉錄病毒（ Retrovirus，RV)、慢病毒（Lentivirus，LV））、腺病毒（Adenovirus，AV）和腺相關病毒（Adeno-associated virus，AAV）等 [18] 。相比于無機載體，病毒載體的優(yōu)勢在于其具有高轉染效率和組織靶向性，這都是基因藥物研發(fā)的關鍵因素。[19][20]

2.5 病毒對人類科研的影響

2.5.1 噬菌體裂解酶

噬菌體裂解酶（ bacteriophage lysin）又稱內(nèi)溶素（Endolysin），是一類由雙鏈 DNA 噬菌體（dsDNA 噬菌體）編碼的細菌細胞壁水解酶，在噬菌體感染宿主的后期表達產(chǎn)生，其主要功能為裂解宿主細胞壁并釋放子代噬菌體[21]。隨著多重耐藥性菌株出現(xiàn)頻率加快及抗菌素藥物效果下降，研制新型抗菌藥物刻不容緩。而噬菌體裂解酶因其高效的殺菌能力、高度的宿主專一性、穩(wěn)定性、高安全性、易改造性等優(yōu)勢成為新一代抗菌制劑的潛力巨大。但其依舊存在半衰期短、給藥困難等臨床應用問題，運用分子生物學的相關技術方法，對噬菌體裂解酶進行基因水平方面的改造是目前該領域正在開展的工作。[22]

2.5.2 噬菌體展示技術

噬菌體展示技術 (Phage display technology) 是指利用基因工程手段將外源基因片段插入噬菌體特定蛋白基因，?通過噬菌體表達外源基因編碼的蛋白或多肽，?保持重組融合蛋白的相對空間結構和生物學活性并呈現(xiàn)于噬菌體表面的一種技術。[23]噬菌體展示技術在單克隆抗體研發(fā)、腫瘤特異性多肽篩選及對抗病原微生物疫苗等方面都有重要作用和應用前景。[24]

2.5.3 病毒納米顆粒

病毒納米顆粒（Viral Nanoparticle）是基于病毒本身具有的納米級別的大小和形狀、高度對稱的三維蛋白結構、極好的生物相容性、優(yōu)良的水溶性和可修飾性（基因修飾和化學修飾）等特征制作的納米生物材料?；瘜W和基因方法的修飾可以為病毒納米顆粒提供各種各樣的功能，例如成為藥物／基因輸送載體、高級疫苗載體以及各種具有特殊功能的無機、有機納米材料等。病毒納米顆?？梢詰糜谏锍上?、藥物輸送細胞靶向和生物標記等領域，具有廣闊的應用和發(fā)展前景，也為未來醫(yī)學領域的發(fā)展提供了一種新材料。[25]

2.5.4 病毒誘導的基因沉默

病毒誘導的基因沉默（Virus-indcued gene silencing, VIGS）技術是指帶一段包基因序列的重組病毒侵染植物，引起植物同源基因沉默與表型變異，進而通過表型變異進行基因功能分析的方法。[26]是近年發(fā)展起來的植物基因功能研究的新技術，VIGS 技術相比于傳統(tǒng)鑒定基因的方法，具有試驗周期短、方法操作簡單、成本低、效率高、獲得表型快以及高通量等優(yōu)點。目前已廣泛應用于植物抗逆分子生物學、發(fā)育生物學的研究以及代謝調(diào)控等相關基因的功能解析，且在各大經(jīng)濟與藥用作物，如豆科、茄科等植物的實際生產(chǎn)上。[27]

3 結語與展望

在人類歷史中，人類一直與病毒處于抗爭關系。但隨著科學的發(fā)展，我們也漸漸對病毒有了客觀的認識，病毒在危害人體健康和社會穩(wěn)定的同時，卻也是人類本身和人類生存環(huán)境的重要組成部分。而病毒也在醫(yī)療、科研等領域具有巨大的作用和值得深挖的潛在應用前景。病毒的有利作用逐漸被科學界所認識，但在當今新冠疫情席卷全球的情況下，大眾對病毒的認知還停留在百害無一利的意識層面上，這無疑會對病毒應用于生產(chǎn)實際和臨床治療等方面的工作起到阻礙作用。所以，改變大眾對病毒的偏向性認知刻不容緩。

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