基于这一发现,很多研究人员开始在其他动物身上寻找奇怪的肿块。奶牛的皮肤上时常会长出巨大而畸形的增生。事实上,从海豚、老虎到人类,几乎所有哺乳动物都可能长疣。极个别情况下,有的人也会长出像鹿角一样的肿块。
宫颈癌的真凶
上世纪70年代,德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森猜测,乳头瘤病毒对人的危害可能远不止皮肤长出小疙瘩那么简单。他怀疑女性的宫颈癌或许和这种病毒有关。
假如设想是真的,宫颈的肿瘤组织里就应该可以检出病毒。豪森找来一些组织切片,一点点整理它们的DNA。直到1983年,他终于在样本中发现了乳头瘤病毒的遗传物质。随着研究的深入,他还在样本里确认了多种不同乳头瘤病毒的毒株。直到今天,科学家已经相继确定了上百种人乳头瘤病毒(简写为HPV)的毒株。
值得注意的是,所有宫颈癌都始于HPV感染,这种病毒尤其擅长感染上皮细胞(构成了我们人体大部分的皮肤及黏膜)。病毒的基因最终会跑到宿主细胞的细胞核里,混在细胞自己的DNA中。此时,细胞会把HPV的基因一起读取出来,以它作为模板生产蛋白质。就是这些病毒蛋白质的存在,使细胞发生了改变。
与其他病毒不同,HPV并不急于杀死宿主细胞,而是让宿主细胞自我复制产生更多可以寄宿的细胞。宿主细胞越多,生产的病毒也就越多。另外,人体的许多种细胞都是在孩童时期快速生长,后来逐渐放慢节奏甚至完全停下来。但HPV感染的上皮细胞并非如此,它们会持续生长。
面对上皮细胞的这种变化,HPV得想办法避免被推到死亡的终点。因为被HPV感染的细胞也会不断上移,直至死去。病毒能够感受到宿主细胞正在被往外推,它们必须改变策略。刚开始,病毒会让细胞更快分裂;在靠近体表后则会改变策略,让宿主细胞制造出更多的病毒。等宿主细胞到达身体表面后,就会在破裂的同时释放大量HPV,尝试感染新的宿主。
打破平衡
在大多数HPV感染的案例中,病毒和宿主之间会维持和平。虽然被感染的细胞会快速生长,但是它们也会相继死去,所以不会给人体带来严重的伤害。在被推往最外层的过程中,新病毒还会想办法通过皮肤接触和性接触,传染给新的宿主。人体的免疫系统也一直参与其中,把感染的细胞不断清除出人体,从而维持微妙的平衡。德德之所以会长满像树枝一样的增生,就是因为他有一种遗传缺陷,身体无法驾驭这些病毒。
宿主和病毒之间的平衡已经存在了上亿年。为了重建乳头瘤病毒的演化史,科学家比较了不同病毒株的遗传序列,也留意了它们能感染哪些宿主。结果显示,乳头瘤病毒不仅会感染人、兔子和奶牛这些哺乳动物,也会感染其他脊椎动物,比如鸟类和两栖类动物。每个特定的病毒株通常只会感染一种或几种亲缘关系较近的物种。
慕尼黑大学的马克·戈特施林曾根据这些病毒之间的联系推断,早在3亿年前陆地上最早的卵生脊椎动物(也就是如今哺乳动物、鸟类和两栖类动物的祖先)就已经携带了乳头瘤病毒。
随着演化不断深入,当年古老的动物逐渐演化出不同的分支,它们身上的乳头瘤病毒也随之演化。有些研究人员猜测,这些病毒演逐渐出现了很多不同的功能,可以专门感染宿主身体内某些特定的表面或黏膜。
例如,导致疣的病毒就专门感染皮肤细胞;另一类则感染嘴和其他开口处的黏膜。绝大多数乳头瘤病毒都能和宿主和平共处。在健康的马匹中,2/3携带了BPV1和BPV2乳头瘤病毒。
经过数千代的演化,乳头瘤病毒已经在一些宿主身上很好地稳定了下来,但偶尔也会跳到新的物种身上。有些动物和人类的亲缘关系很远,比如马,但它们身上的乳头瘤病毒和HPV的亲缘关系却很近;有些动物和人类的亲缘关系很近,比如猿类,但它们身上的乳头瘤病毒和HPV亲缘关系却相对较远。
也许,病毒想要跨物种传播,只需要皮肤接触就够了。
我们千万不能低估病毒在演化方面的创造力,要知道它们能把兔子改造成“鹿角兔”,也曾经把人变成“树人”。
编辑:李晨琰
责任编辑:姜澎
来源:节选自《病毒星球》