在濒危边缘摇摇欲坠的星状海葵，产生了一种被研究者称为“反直觉”的古老抗病毒机制。

星状海葵（Nematostella vectensis）漂浮在它通常栖身的盐沼淤泥之外时，看起来有点像一只迷你鱿鱼，或者电影《降临》（2016）里的外星七肢桶。这种微小、半透明、触手状的怪物，尽管如今已在实验室中作为“模式生物”繁衍出健康的种群，但其濒危状态数十年来一直岌岌可危。

然而，耶路撒冷希伯来大学和北卡罗来纳大学夏洛特分校的研究人员在这种海葵的免疫系统里发现了一项令人难以置信的东西，它或许既会改变人类保护这些生物的方式，也会改变现代医学：N. vectensis 会产生一种此前未知的蛋白质，名为“CARD抑制因子结合蛋白”，它能增强海葵抵抗病毒感染的防护能力。正如该研究的主要作者 Ton Sharoni 及其同事在最新论文中所说，这种蛋白质构成了一条“古老的机制”，一条长期隐藏的免疫系统进化平行路径，可能为抗病毒治疗带来革命性变化。

“人类和海葵都需要保护自己免受病毒侵害，但这项工作表明，进化可以用根本不同的方式来组织这些防御，”Sharoni 的共同主要作者、实验生物学家 Yehu Moran 在一份声明中解释道。

研究人员将这种蛋白质命名为 CARDIB，它表面上类似于人类和其他物种体内一种众所周知的抗病毒蛋白——线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS）。但相似之处仅此而已。

“关于 CARDIB 的种种迹象都表明它应该像 MAVS 一样起作用，”Moran 说，“结果我们发现，它做的恰恰相反。”

踩下刹车

当人类和其他脊椎动物体内出现病毒感染时，MAVS 蛋白会启动免疫系统。这些信号分子发挥多种防御作用，包括刺激细胞因子的产生，以及诱导细胞凋亡——一种程序性细胞死亡，通过杀死受感染的宿主细胞来阻止病原体复制。而 CARDIB 完全不这样。

“CARDIB 非但没有激活抗病毒防御，”Moran 指出，“在正常情况下，它反而会抑制这些防御。”

研究人员通过使用 CRISPR 基因编辑工具，在实验室中制造出特定的 N. vectensis 突变体，从而得出了这一结论。随后，他们将这些不再具备产生 CARDIB 蛋白所需基因的实验海葵，与自然界中的 N. vectensis进行对比测试。

“结果完全反直觉，”Sharoni 说，“尽管在正常情况下，CARDIB 像是踩在免疫系统上的刹车，但事实证明，这个刹车对于发起有效的抗病毒反应至关重要。”

研究人员在今年六月发表于《自然·生态与进化》期刊的新研究中报告称，无法产生 CARDIB 的海葵被证明更容易受到感染。相比之下，他们指出，那些能产生 CARDIB 的海葵通过细胞凋亡杀死的受感染细胞更少，可以说是更明智地行事，表现出“一种更缓慢但更持久的抗病毒反应”。

用另一位同样强大的 Cardi B 的不朽名言来说就是：“有时候你得换换花样。”

6.48亿年的造就

上图是用于测试海葵中 CARDIB 的河口水的野外装置。

星状海葵的免疫系统至少可以追溯到 6.48 亿年前，那段被称为成冰纪的原始“雪球地球”时期。根据 Moran、Sharoni 及其合著者的说法，他们的发现挑战了这样一种观念：地球上几乎所有动物都从共同祖先那里继承了相同的共享抗病毒防御机制。

为了进一步测试 CARDIB 的抗病毒效用，希伯来大学的研究人员与北卡罗来纳大学夏洛特分校的生物学家合作，在真实的生态系统条件下，测试了 N. vectensis 与经 CRISPR 编辑的海葵对照组的表现差异。

北卡罗来纳大学夏洛特分校的科学家将这些生物放入附近南卡罗来纳州乔治敦一带这种海葵通常栖息的天然河口水中。仅仅过了几天（96小时），就能明显看出能产生 CARDIB 的海葵存活和繁衍得要好得多。

“这证明我们发现的这条通路不仅仅是实验室中的现象，”Moran 说，“它在帮助这些动物应对自然界中的病毒挑战方面起着至关重要的作用。”

这一发现揭示了一种可能性，即其他尚未被发现的物种可能也独立进化出了独特的免疫系统分子——未来的工作或许有一天能帮助医学研究人员阻止某些病毒爆发成致命的流行病。

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