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人类巨细胞病毒(HCMV)在全球感染率高达80%,其最危险的行为是劫持血管系统:
孕妇感染:病毒穿透胎盘内皮屏障,导致胎儿脑损伤与先天缺陷;
器官移植患者:感染内皮细胞引发血管炎与移植物排斥;
研究盲区:过去认为病毒仅靠三聚体(gH/gL/gO)和五聚体(含UL128)入侵,但内皮细胞高效感染机制始终成谜!
2️⃣ 颠覆性发现:内皮细胞的“专属入侵通道”【内皮细胞的核心作用】HCMV以血管内皮为“高速路”全身扩散:
病毒工厂:感染后在内皮细胞质组装区(cVAC)大量复制;
免疫逃逸:借内皮细胞表面蛋白伪装,躲避抗体追杀;
持续感染:在血管内皮形成潜伏库,终身携带病毒。
研究通过冷冻电镜(3.5Å) 解析出靶向内皮细胞的关键武器——GATE复合体:
身份揭秘:由gH+UL116+UL141组成,形似扭曲的H型堡垒(130Å×75Å)。
内皮细胞特异性:✅ 仅在内皮来源的病毒颗粒中高表达(感染效率提升19倍);✅ 敲除UL141后,病毒对血管内皮细胞的感染率暴跌(*P=0.0027);✅ 独立于已知五聚体通路,揭示全新感染机制。
图 1 | 人巨细胞病毒(HCMV)gH–UL116–UL141 GATE 复合物的冷冻电镜结构
3️⃣ GATE复合体:内皮入侵的“分子开关”为何内皮细胞难逃魔爪?冷冻电镜揭开真相:
1. UL116的糖基化盾牌:
80%分子量为糖链,形成内皮细胞表面凝集素的“诱饵”;
与gH结合面积达2492Ų,远超传统复合体。
2. UL141的双面角色:
在细胞内抑制免疫受体TRAIL-R2;
在病毒表面激活内皮细胞穿透程序。
3. 结构变形术:
gH蛋白从直杆扭曲为月牙形,精准对接内皮受体。
【关键实验证据】
比较成纤维细胞 vs 内皮细胞产生的病毒:
内皮来源病毒:含丰富GATE复合体,感染效率↑19倍;
实验室株(成纤维来源):GATE缺失,几乎无法感染内皮细胞。
图 2 | GATE 增强了病毒对内皮细胞的感染性
4️⃣ 临床突破:终结疫苗失败魔咒现有疫苗失败的关键原因浮出水面:
【内皮细胞的核心漏洞】
1. 孕妇胎盘血管内皮是病毒母婴传播的“桥梁”;
2. 移植患者供体血管内皮成病毒复活基地;
3. GATE复合体介导的感染逃避现有中和抗体。
结语:未来方案-靶向血管的精准打击“GATE是病毒为内皮细胞定制的特洛伊木马,”通讯作者Benedict强调,“拦截它才能守住血管防线!”三大转化方向:
1. 受体锁定:解析GATE与内皮受体(疑似CD155/神经纤毛蛋白)结合界面
2. 糖盾突破:开发靶向UL116糖基化帽的广谱抗体
3. 疫苗升级:构建含GATE-3抗原的三联疫苗(+传统三/五聚体)
主编警示:“忽视内皮细胞感染机制,是过去疫苗失败的根源!” ——《Nature Microbiology》
参考文献:
Norris MJ et al. The GATE glycoprotein complex enhances human cytomegalovirus entry in endothelial cells. Nat Microbiol (2025)
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