Nature Neuroscience：羅敏華團隊等揭示HSV-1劫持神經(jīng)元突觸傳遞機制，實現(xiàn)跨突觸傳播

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

神經(jīng)嗜性單純皰疹病毒 1 型（HSV-1）的 H129 毒株（H129）是目前已知的唯一一種主要沿順行方向（從細胞體向軸突末端）進行跨神經(jīng)元傳播的 HSV-1 毒株，因此被廣泛用于神經(jīng)回路圖譜繪制中的順行追蹤。

然而，目前尚不清楚 H129 是否以突觸特異性的方式傳播（即它的傳播是嚴格發(fā)生在相連的突觸之間，還是可能通過非突觸的細胞外途徑擴散），也不清楚其傳播的具體機制是什么。

2026 年 4 月 14 日，中國科學院羅敏華研究員，華中科技大學同濟醫(yī)學院韓蕓耘教授，重慶郵電大學趙從健研究員，深圳大學醫(yī)學部劉星教授，中國科學院曾文波研究員，中國科學院精密測量科學與技術(shù)創(chuàng)新研究院周欣研究員、熊峰作為共同通訊作者，在 Nature 子刊Nature Neuroscience上發(fā)表了題為：HSV-1 strain H129 co-opts neuronal synaptic transmission machinery for its transsynaptic spread 的研究論文。

該研究揭示了 HSV-1H129 毒株通過劫持神經(jīng)元突觸傳遞機制，實現(xiàn)跨突觸傳播。

在這項最新研究中，研究團隊利用一種用于原代小鼠皮質(zhì)神經(jīng)元的微流控培養(yǎng)系統(tǒng)以及幾種經(jīng)過基因工程改造的工具病毒，對 H129 毒株的突觸特異性傳播進行了可視化研究。

該研究證明，H129 病毒顆粒被包裝進“病毒囊泡”（virion vesicles），這些囊泡利用鈣離子依賴性神經(jīng)遞質(zhì)釋放的分子機制（包括電壓門控鈣通道、Syt7 和 SNARE 復合體）從突觸前小結(jié)中釋放出來。隨后，H129 通過 gD/nectin-1 以及突觸后部位的網(wǎng)格蛋白介導的內(nèi)吞作用進入突觸后神經(jīng)元。

這些發(fā)現(xiàn)清晰地闡明了單純皰疹病毒 1 型（HSV-1）跨突觸傳播的分子機制，推進了我們對病毒在神經(jīng)系統(tǒng)中感染的理解，并為進一步優(yōu)化 H129 來源的順行神經(jīng)示蹤劑提供了設計原則。

具體來說，H129 毒株巧妙地利用神經(jīng)元固有的、高度特化的正常生理機制來為自身的傳播服務，其過程可分為以下幾步——

1、包裝成“貨物”：在神經(jīng)元胞體內(nèi)，H129 病毒顆粒被包裝進“病毒囊泡”，這模仿了神經(jīng)元將神經(jīng)遞質(zhì)包裝進突觸囊泡的過程。

2、搭乘“運輸系統(tǒng)”：這些“病毒囊泡”利用神經(jīng)元的軸漿運輸系統(tǒng)，被主動運送到軸突末梢。

3、劫持“釋放信號”：在突觸末梢，“病毒囊泡”嵌入到與神經(jīng)遞質(zhì)囊泡相同的釋放機制中。當動作電位到達，引起電壓門控鈣通道開放、鈣離子內(nèi)流時，“病毒囊泡”和神經(jīng)遞質(zhì)囊泡一樣，通過SNARE 復合物和鈣傳感器（例如 Syt7）的作用，與細胞膜融合并將“病毒顆粒”釋放到突觸間隙。

4、利用“接收系統(tǒng)”：釋放出的“病毒顆粒”隨后利用突觸后膜上介導細胞粘附和內(nèi)吞的蛋白質(zhì)（例如gD/nectin-1和網(wǎng)格蛋白），進入下一個神經(jīng)元。

簡單來說，H129 毒株就像一個“特洛伊木馬”，它沒有自己建造一套全新的傳播系統(tǒng)，而是偽裝成神經(jīng)元之間正常通訊的“信使”（神經(jīng)遞質(zhì)），劫持了從打包、運輸、發(fā)送到接收的整個“郵政系統(tǒng)”（突觸傳遞機制），從而高效、精準地傳播到下一個神經(jīng)元。

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41593-026-02254-8