根据我和我的同事最近发表的一项新研究，以嵌入我们基因组的病毒 DNA 序列形式的古代病毒大流行的残余物在健康人群中仍然活跃。
HERV，或人类内源性逆转录病毒，约占人类基因组的 8%，由于人类的灵长类动物祖先在数百万年前遭受的感染而留下。由于它们的复制方式，它们成为人类基因组的一部分。
与现代HIV一样，这些古老的逆转录病毒必须将其遗传物质插入宿主的基因组中才能复制。通常这种病毒遗传物质不会代代相传。但是一些古老的逆转录病毒获得了感染生殖细胞的能力，例如卵子或精子，这些细胞确实将它们的 DNA 传给了后代。通过靶向生殖细胞，这些逆转录病毒在数百万年的过程中被整合到人类祖先基因组中，并可能对当今研究人员筛查和检测疾病的方式产生影响。
人类基因组中的活性病毒基因
病毒以原病毒的形式将它们的基因组插入宿主。当今人类体内约有30 种不同的人类内源性逆转录病毒，人类基因组中的前病毒总数超过 60,000 种。它们展示了人类在进化过程中遭受的许多流行病的悠久历史。科学家们认为这些病毒曾经广泛感染人群，因为它们不仅固定在人类基因组中，还固定在黑猩猩、大猩猩和其他灵长类动物基因组中。
我们实验室和其他人的研究表明，HERV 基因在肿瘤等疾病组织以及人类胚胎发育过程中都很活跃。但在健康组织中，HERV 基因的活跃程度在很大程度上仍是未知数。
为了回答这个问题，我们的实验室决定专注于一组称为 HML-2 的 HERV。这个群体是最近活跃的 HERV ，在不到 500 万年前就已经灭绝。即使是现在， 人类基因组中的一些前病毒仍然保留了制造病毒蛋白的能力。
我们检查了数据库中的遗传物质，该数据库包含来自全身的 14,000 多个捐赠的组织样本。我们寻找与基因组中每个 HML-2 前病毒相匹配的序列，并发现了 37 种仍然活跃的不同 HML-2 前病毒。我们分析的所有 54 个组织样本都有一些证据表明这些前病毒中的一种或多种具有活性。此外，每个组织样本还含有来自至少一种仍能产生病毒蛋白的前病毒的遗传物质。
HERV 在人类健康和疾病中的作用
数千种古老的病毒仍然存在于人类基因组中，甚至可以产生蛋白质这一事实引起了研究人员的大量关注，特别是因为今天仍然活跃的相关病毒会导致动物患乳腺癌和艾滋病样疾病。
人类内源性逆转录病毒的遗传残留物是否会导致人类疾病仍在研究中。研究人员已经在癌细胞中发现了来自 HML-2 的病毒样颗粒，并且患病组织中 HERV 遗传物质的存在与Lou Gehrig 病、肌萎缩侧索硬化症、多发性硬化症甚至精神分裂症等疾病有关。
我们的研究通过显示 HERV 基因甚至存在于健康组织中，为该数据增加了一个新的角度。这意味着 HERV RNA 的存在可能不足以将病毒与疾病联系起来。
重要的是，这也意味着 HERV 基因或蛋白质可能不再是药物的良好靶点。 HERV 已被探索为许多潜在药物的靶点，包括抗逆转录病毒药物、乳腺癌抗体和黑色素瘤 T 细胞疗法。使用 HERV 基因作为癌症生物标志物的治疗还需要考虑它们在健康组织中的活性。
另一方面，我们的研究还表明，HERVs 甚至可能对人类有益。嵌入人类和动物基因组中最著名的HERV合胞素是一种源自古代逆转录病毒的基因，在胎盘的形成中起重要作用。所有哺乳动物的怀孕都依赖于该基因中编码的病毒衍生蛋白。
同样，老鼠、猫和羊也找到了一种使用内源性逆转录病毒来保护自己免受创造它们的原始古老病毒的方法。虽然这些嵌入的病毒基因无法使用宿主的机器来制造完整的病毒，但如果宿主遇到它，它们有足够的受损片段在体内循环以干扰其祖先病毒的复制周期。科学家们推测，数百万年前，一种 HERV可能在人类身上发挥了这种保护作用。我们的研究强调了一些更多的 HERV，这些 HERV 最近可能被人体声称或选择用于同样的目的。
未知数仍然存在
我们的研究揭示了人体中的 HERV 活性水平，这是以前未知的，它提出的问题与它所回答的问题一样多。
关于在人类基因组中挥之不去的古老病毒，还有很多东西需要了解，包括它们的存在是否有益以及是什么机制推动了它们的活动。看看这些基因是否真的被制成蛋白质也很重要。
回答这些问题可以揭示这些古代病毒基因以前未知的功能，并更好地帮助研究人员了解人体如何对进化以及这些古代流行病的遗迹做出反应。 
本文根据知识共享许可从The Conversation重新发布。阅读原文。
