有沒有一種病毒感染後反而讓人往好的方向發展?

最近看韓劇《blood》,講主角感染一種病毒後變得有點類似吸血鬼,有點超能力的感覺。我就想知道人類歷史上有沒有某種病毒感染後反而帶給人好的影響。


謝邀

我認為應該存在一大波病毒,當然你要問我是哪個,我要是說了這不成了欽點了嘛!

在人類漫長的進化史中,我們一直和病毒以及細菌等微生物作鬥爭,而最終的結果是我們融合了部分病毒,它們躺在了我們的基因組中。

—————第一部分、改變人類進化的病毒——————

2010年《nature genetics》上發表了一篇論文,他們發現幾百萬年前入侵人類基因組的病毒改變了人類胚胎干(ES)細胞中基因的開啟和關閉方式。

他們發現的改變主要是通過對轉座子的影響來實現。轉座子嘛,通俗的說,就是人體基因搬運工,他可以把一段基因從我們基因的一個地方搬到另一個地方。

這是一個示例圖

ps:這個文章很難懂,我看的也是一愣一愣的。

————第二部分、被解放的祖先病毒—————

人體中大概有百分之五的基因組是逆轉錄病毒基因,初步估計有接近十萬條左右的逆轉錄病毒。他們的來歷嘛,就是人類祖先感染了這些病毒,然後這些病毒最後進入了人類的基因組,並世代相傳。

我之前提到過一個內容里,講到。

《生化危機》裡面那種憑藉病毒來促使人類進化的形式是否能夠真的實現? - 李雷的回答

2015年瑞典Lund University的一項研究發現,基因組中的逆轉錄病毒能夠控制細胞起作用的方式,從而讓腦細胞變得更加活躍和有活力,從而讓我們變得更加聰明。

逆轉錄病毒(Retrovirus)是常見的病毒之一,屬於RNA病毒,典型特徵就是遺傳信息保留在RNA上,而非DNA,比如大名鼎鼎的HIV,也就是導致艾滋病的病毒就是逆轉錄病毒。

當然,過去我們認為,這些病毒基因是失去活性的,安靜的躺在基因組裡,成為進化的痕迹。

但是在這個文章中,他們發現,這些病毒基因並非是挺屍,而是可以被激活,並且對大腦有作用!!!

他們的研究思路如下:

他們做的是神經祖細胞(Neural Progenitor Cells,NPCs)

提前解釋:

gag(核心蛋白)、pol(逆轉錄酶)和env(膜蛋白)是逆轉錄病毒的標配,KO是敲除(knock out),wt是野生型(wild type),星號表示顯著性

經過研究發現

1,敲除NPCs中的TRIM28 in NPCs 導致了內源性逆轉錄(endogenous retroviruses ,ERVs)的轉錄激活

2,用H3K9me3標記的內源性逆轉錄病毒在TRIM28刪除後消失

3,激活神經祖細胞中的內源性逆轉錄病毒可以影響相關基因的表達水平

4,激活神經祖細胞中的內源性逆轉錄病毒可以產生長的非編碼RNA(lncRNA)

概括的說,逆轉錄病毒並非完全挺屍一樣躺在基因組裡,而是可以被激活

特別是在大腦神經細胞十分活躍,甚至扮演著管理者的角色。神經幹細胞會在這個過程中專門的控制逆轉錄病毒基因的激活。

——————第三部分—取決於你的打開方式的病毒——————

相信大家一定知道,目前比較火的一種手段叫做基因治療,核心就是對人體細胞進行基因層面上的干預。

當然種類很多,

比如外源正常基因導入是一種主流的思路,指將外源正常基因導入靶細胞,以糾正或補償因基因缺陷和異常引起的疾病,以達到治療目的。也包括轉基因等方面的技術應用。

其他的也包括比如幹細胞替代等。

但是,如何精確的靶嚮導入,甚至讓導入的內容整合到細胞裡面長期發揮作用呢?

一種重要的手段就是病毒介導。

比如慢病毒系統是很常用的變大系統,它本身來自於HIV-1(人類免疫缺陷I型病毒),俗稱艾滋病毒

一種很常用的哺乳動物病毒表達系統;慢病毒感染宿主細胞時,可將攜帶的外源基因隨機、穩定地整合入宿主細胞基因組中,實現目的基因穩定、長期的表達,非常適合於基因過表達穩定細胞株的建立和RNAi研究。

————第四部分,通過病毒獲取主動免疫————

通俗的說就是滅活疫苗或者減活疫苗。

有部分疫苗的製作是通過對病毒進行處理,使其活性減弱甚至失去活性。

這種疫苗本質上,依然是病毒,它可以保留病毒的複製能力和免疫原性,但是卻失去了致病性。

注射這種疫苗的過程,本身也是被感染的過程,不過由於處理後的疫苗失去毒性,所以最終人體獲得了免疫力,但並沒有被感染。

最後,喜歡看文章的

ref.

1,百萬年前病毒入侵

Kunarso G, Chia N Y, Jeyakani J, et al. Transposable elements have rewired the core regulatory network of human embryonic stem cells[J]. Nature genetics, 2010, 42(7): 631-634.

2,人體基因組中原始病毒激活

Fasching L, Kapopoulou A, Sachdeva R, et al. TRIM28 represses transcription of endogenous retroviruses in neural progenitor cells[J]. Cell reports, 2015, 10(1): 20-28

3,人類基因組中的病毒

這個病毒還比較近期,好像只有幾千年,還保持著完整的基因組,不過並非全人類都有。

Wildschutte J H, Williams Z H, Montesion M, et al. Discovery of unfixed endogenous retrovirus insertions in diverse human populations[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2016: 201602336.


同意大神 @李雷 的說法,再添加幾個好玩的點吧

首先,病毒真的是到處都是所以他們真的無形中影響了我們的方方面面。在你生活的任何環境裡面,他們都是數量含量最高的東西(因為很難叫他們生物)。所以基本上他們影響這我們方方面面,從身體結構的組成(就像李雷說的,基因裡面長期進化留下的痕迹),到具體的身體的功能。很多病毒的功能我們只是還沒有發現,但是並不代表他們不存在。我真的覺得病毒這些東西是這個世界上最酷的有機體了,我經常想這麼簡單的個體有的時候居然可以做那麼多神氣的事情(有點撤遠了,回到主題)。

1. 病毒幫助我們免於細菌感染,尤其是在皮膚和粘膜分泌的黏液裡面(mucus)。體表會分泌粘液,從化學組成上來說,粘液裡面有營養物質,還有很多化學物質來抑制細菌的生長。但是更加另人驚奇的是,裡面病毒的含量甚至更高,達到每一個細菌可能就會被40個病毒感染。科學家用正常的肺組織作為實驗材料,然後保留粘膜組織,發現沒有病毒的話,儘管有黏膜組織的存在,細菌仍然可以入侵肺組織,說明病毒是防止細菌入侵不可缺少的一個成分。病毒在我們的身體里的其他組織也發揮著同樣的作用。尤其是屎尿屁聚集的地方。想像下在小腸里,如果沒有病毒的存在,很多微生物會瘋狂的生長,很快就會撐破你的肚皮了 [1]。

(病毒正在感染粘膜上的細菌)

2. 病毒可能影響著我們某些行為,可能是好的,也可能是壞的 (聲明:還沒有實驗證明病毒可以引發讓人收益的行為,但是非常的有可能)

a.病毒是可能操縱人的行為的(包括很多其他動物)

我們都知道狂犬病的存在,一種非常流行的說法就是狂犬病毒可以操控宿主的行為,包括人和動物宿主。狂犬病最直接的傳播的途徑是經過通過一個宿主咬另外一個新的宿主,咬會造成傷口,同時病毒會隨著唾液一起進入新的宿主。而在唾液裡面病毒的含量是驚人的高的。所以病毒讓宿主變的更有攻擊性,然後去咬人(操縱行為,因為這時候感染者都是無意識的行為了),增加病毒的傳播幾率。

(口吐白沫的狂犬病患者)

b.病毒確實可以增加宿主的某些性狀。

比如在植物界,早就有證據證明被某些病毒感染的植物,土豆,西紅柿,不但不會引起感染的癥狀,反而會增強宿主對於乾旱還有寒冷的抵抗能力。

(CMV病毒感染的植物更加耐受低溫,但是沒有病毒感染的健康植物已經死亡) [2]。

c.既然病毒確實可以操縱人類的行為,同時在其他的物種中也可以誘發對宿主有益的形狀,在人體裡面當然也是很有可能的,只是我們還沒發現而已。

3. 還有就是化敵為友了,雖然在很多時候病毒會為我們造成不好的影響。但是合理應用的話,很多時候我們能化敵為友。

我們可以用他們來生產抗體和外源蛋白,因為很多蛋白是非常好的蛋白表達系統。

我們還可以把病毒致成疫苗

他們還可以用來為特定的細胞輸送靶基因,用來治療癌症和疾病

還可以大規模生產很多昆蟲病毒,來用來防治有害的農業害蟲,比如說桿狀病毒,因為他們對於很多毛毛蟲特別的特異,不會殺死其他的昆蟲和感染人類,再農業上已經被用作一種綠色農藥很廠時間了。

被桿狀病毒感染最後滑成一灘水的毛毛蟲。

好了,就這麼多吧今天,去搬磚了。

References:

[1]. Friendly Viruses Protect Us Against Bacteria

[2] Roossinck MJ (2013) Plant Virus Ecology. PLoS Pathog 9(5): e1003304. doi:10.1371/journal.ppat.1003304


最直接並容易理解的就是疫苗,而比較典型的是牛痘疫苗,很多疫苗都是在原病毒的基礎上經過減毒,將致病力降到極低,但保持原有的抗原,可以引起人體免疫抗體的形成,以達到對抗同類病毒的作用。

用於預防天花的疫苗和其他病毒育苗稍有不同,他不是通過對天花病毒減毒來製取,而是利用和天花病毒有同種抗原的另一種對人體基致病力較低的牛痘病毒作抗原,接種到人身體上,也可以刺激機體產生對抗天花的抗體。

天花疫苗的發現者是琴納,我們應該永遠記住他

愛德華琴納牛痘病毒是一種可引起牛產生輕微牛痘病灶的病毒。人若感染該病毒,只會產生輕微不適,併產生抗牛痘病毒的抵抗力。由於牛痘病毒與引起人類天花病的天花病毒具有相同抗原性質,所以感染過牛痘的人會對天花免疫。

18世紀天花疫苗還沒發現以前,很多在農場工作經常與牛接觸的人就知道,感染過牛痘的人不會感染天花,但那個時候人們並沒有免疫學感念,不知道其中的原理。英國醫生琴納發現這個現象以後,就把感染牛痘的人皮膚水泡挑破,把內容物給沒得過天花的小男孩接種,結果小男孩感染了牛痘,但很快康復,此後證明,小男孩不會被天花感染。

牛痘病毒就是典型的感染後反而帶給人好的影響例子。


謝邀。有啊。用減毒或滅活病毒製成疫苗接種,獲得主動免疫。病毒可做載體用於癌症的基因治療。還有就是線粒體了大腦有沒有可能是一種寄生生物? - 李雷的回答

《生化危機》裡面那種憑藉病毒來促使人類進化的形式是否能夠真的實現? - 李雷的回答


內源性逆轉錄病毒(ERV),被病毒感染可能在哺乳動物進化早期起了關鍵作用,沒有ERV就沒有高級哺乳動物的產生。

(圖為內源性逆轉錄病毒分類)

ERV病毒的具體作用是在子宮中幫助建立胎盤,這對於維持人類和高級生物的生存繁衍和種群發展是至關重要的。研究人員發現,人和高級哺乳動物的DNA中含有一些病毒的基因,這是病毒輸送自己的基因到人體和高級哺乳動物細胞內的結果。這種結果極大地推動了人的細胞和高級生物的細胞的進化,因而研究人員稱這樣的病毒是母親的「小幫手」,沒有它們,也許就沒有人類的進化和高級哺乳動物的產生。一些生物學家認為ERV的基因可能在某種地方適當地幫助了胎盤的功能,因為它們在胎盤組織中起到了高水平的開關轉化作用。

美國加利福尼亞大學的研究人員的一項研究證實了這一推測。研究者使用的是一種抑制老鼠細胞DNA中ERV基因的病毒,當他們把這種病毒注入一個老鼠胚胎細胞後,這個胚胎產生了正常的小鼠。這說明這種病毒對ERV基因的抑制並不影響胚胎的發育。但是,當研究人員把這種病毒注入到老鼠的形成胎盤細胞時,這些胚胎沒有在老鼠的子宮中種植。這使得生殖過程一開始就出師不利。但其結果從反面證明,ERV基因可能是通過調節胎盤的功能對胚胎的著床起到重要作用的。

人體和生物體是一個非常排他的系統,但為什麼母親體內的免疫系統不排斥從受精卵開始就存在於子宮內的胎兒呢?對此人們提出了很多假說,其中之一就是有某種因素在制約著母親的免疫系統使其不排斥胎兒。現在,研究人員證明ERV基因能調節或控制胎盤的形成,於是推論這種病毒基因在進化的過程中也許同樣有通過調節胎盤的功能而阻止母親的免疫系統排斥胎兒的作用。也就是說,當沒有外來因素(病毒)阻止ERV基因起作用時,ERV基因就能保證胎盤的形成,從而讓受精卵植入,同時能防止母體的免疫系統排斥胚胎。


有的病毒嘗試這麼做。它們不僅不殺死宿主細胞,甚至想辦法延長宿主細胞的生命,阻止其凋亡(HBV)。還有的病毒甚至會促進宿主細胞的增殖,藉此製造更多的病毒(HPV)。

但這種做法對宿主的危害遠大於直接殺死宿主細胞。阻止宿主細胞凋亡使得異常細胞不能被及時清除,促進宿主細胞增殖更是把宿主細胞往癌變的方向推。兩者都會增加癌症的風險。


據NHK紀錄片《生命大躍進》中所講,一種古病毒在哺乳動物胎盤的進化過程中起了重要作用,病毒DNA進入生物DNA中。胚胎時期,胎盤使胎兒免於受到母體免疫系統攻擊的機制,可能來自此古病毒。

當然這是假設。


大部分病毒讓人感染後都會催生人們健康生活規律作息的積極向上的良好想法。

迫使人們向好的方向發展。彌補以往欠給生活和身體的過失。

以上。


更新:題主問的是某種病毒感染人類之後能使人類向好的方向發展,很多高票答案回答的是病毒載體、疫苗等,病毒載體和疫苗還能稱為真正意義上的病毒嗎?怎麼答非所問的風氣在知乎大行其道呢?

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題主想太多,幾乎所有的病毒都是病原體。

但是把維度放在生物進化上,病毒確實有可能幫助了我們哺乳動物誕生。

法國國家科學研究中心,巴黎第十一大學的研究人員發現,遺傳自一種古老的逆轉錄病毒的基因在哺乳動物的胎盤形成中起了關鍵作用,該基因可能也使雄性哺乳動物的肌肉纖維變成我們現在這樣發達。

比如合胞素,它存在於所有哺乳動物中,它是由遺傳自哺乳動物的祖先捕獲的逆轉錄病毒的基因編碼的蛋白。現已證實合胞素促進胎盤形成,介導細胞融合產生合胞體滋養層(存在於胎盤母界面上,由來自胚胎的大量細胞融合而成的一種組織)。

肌肉纖維是由肌肉乾細胞融合產生的,合胞素的缺失會導致肌肉乾細胞融合受阻,總肌肉質量下降。對肌肉的損傷後修復來說,不能產生足量合胞素的個體,其肌肉的修復能力也明顯下降。


研究人員稱,一種鮮為人知的性傳播疾病可以增加HIV感染患者的存活率——後者相比之下更為危險。GB病毒C(GBV-C)是目前所知的唯一一種可能有利於人類的性病,它是科學家們正在探究的現象——性病有利身體健康——的一個開端之例。

GBV-C似乎與其它導致肝炎的病毒有基因上的聯繫,但它自身不會為人類帶來任何疾病,其效果可能其實是預防疾病。1998年的研究表明,GVB-C可以將HIV陽性人群的死亡率降低59%,它削弱了HIV進入白細胞並繁殖的能力。

愛荷華大學的傳染病學家Jack Stapleton說道,GB病毒可以更改身體的免疫反應,抑制炎症。他在2012年發表了一篇關於GBV-C的綜述,說該種病毒在人體內的微生物群體中十分常見:「假如你有足夠的性愛次數使你感染HIV的話,那麼一般來說你也很可能有GBV-C。」目前,由於故意使人感染細菌所帶來的反對意見,科學家們目前尚未將GBV-C作為HIV的一種治療方法。但他認為GBV-C可以與抗逆轉錄病毒藥物結合起來,幫助拯救生命。

個體進行的性交次數越多,便越有可能染上有益的性病。這種生存幾率的提高也許能夠解釋動物世界中廣泛的亂交行為的進化。然而,未參與此研究的進化生態學家Jo?l White表示,這個想法也存在著限制。他指出,其它帶來進化優勢的因素可能有著更強的影響力,例如和更多的伴侶性交會使雌性更有可能懷上頂尖雄性的後代。

不過,亂交也會帶來不利因素,比如亂交的個體更有可能染上病原體感染。進化生物學家Michael Lombardo表示,當種群代價較小時,亂交行為能夠得以進化;而當代價較高時,這種行為便會減少。「通過亂交行為成功繁殖下一代的驅動力會受到潛在代價的調節,包括致病的性病。」

Smith同意有益的性病僅僅是導致亂交行為的眾多影響因素之一,但它卻一直被人們所忽略。White也贊同此觀點,因為比起積極效果,亂交所帶來的消極影響通常更為人所注意。而科學家們會找到越來越多的證據來改變此局面。

———————Fromhttp://i.jandan.net/2015/08/13/stis-evolutionary-promiscuity.html


讓我瞬間想到聖誕老人病毒…


人的基因組中有個位點叫aavs1位點,很容易做基因操作..

@李雷

表格中的東西有問題:

這個裡面慢病毒的是不全面的:

慢病毒的包裝質粒不一定需要三個:life 有套系統包裝質粒有兩個:以前的VSVG 跟Δ8.9 ,

現在的Pax2跟VSVG 。

慢病毒能攜帶的外源的序列應該可以比較大的,我記得不止6Kb,以前做ips 有篇文章用了個OSKM 的載體,addgene 上可以查到,只不過做實驗感染效率不高而已...


牛天花病毒


豪斯醫生里有一集說的是一個老奶奶得了梅毒,已經感染大腦了,碰巧的是,感染的部位讓這位老奶奶只會永遠快快樂樂開開心心


想起來上課講的一個事。

有一個男的,得了面部的惡性腫瘤,後來感染了丹毒,高燒20多天。之後,高燒退了之後,醫生們驚奇的發現,終究居然沒了……

原因是高溫殺死了癌細胞,於是醫生們開始研究起一種叫做熱療的東西

好吧,其實有點不太對題,不過確實是感染了之後變好了……


蹲不下來病


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