病毒因造成疾病而聲名狼藉，但它們還能以更隱秘的方式塑造人體生物學(xué)。將自己的基因插入人類基因組中完成復(fù)制的逆轉(zhuǎn)錄病毒，遺留下的基因參與控制了免疫系統(tǒng)并影響了胚胎和胎盤的發(fā)育。
現(xiàn)在，研究人員在PLOS Genetics上報(bào)告稱，合胞素——一種促成胎盤形成的病毒蛋白質(zhì)——也促進(jìn)了雄鼠肌肉質(zhì)量的增長(zhǎng)。這些結(jié)果部分地解釋了生物學(xué)的一個(gè)長(zhǎng)久謎團(tuán)：為什么許多哺乳動(dòng)物物種的雄性總是比雌性更加肌肉發(fā)達(dá)。
構(gòu)成我們DNA的3百萬堿基對(duì)中有約8%是病毒碎片。這些二手貨中有許多已經(jīng)退化成了無用的垃圾，但過去15年間的一系列發(fā)現(xiàn)揭示了有一些仍在發(fā)揮效果。
2000年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)合胞素起源于一種病毒蛋白質(zhì)，隨后人類“借用”了它。它與其蛋白質(zhì)祖先的形式略有不同，能指導(dǎo)特定的胎盤細(xì)胞與子宮細(xì)胞融合，形成胎盤外層。
后續(xù)研究表明，不同的哺乳動(dòng)物有不同類型的合胞素，暗示了哺乳動(dòng)物曾經(jīng)分別多次借用了逆轉(zhuǎn)錄病毒蛋白質(zhì)并將之改造以用于胎盤發(fā)育。
這一最新研究由法國(guó)國(guó)家科研中心病毒學(xué)家Thierry Heidmann領(lǐng)導(dǎo)。他們研究了從老鼠基因組內(nèi)刪除合胞素會(huì)發(fā)生什么。把兩類合胞素都去掉是致命的，但把老鼠的B型合胞素刪掉而保留A型合胞素則使雄性后代顯得矮小和衰弱。這些后代與其他同窩的未刪除合胞素的幼仔相比，體重少了18%。
研究人員一開始認(rèn)為，合胞素的失去導(dǎo)致了胎盤畸形，妨礙了出生前老鼠的生長(zhǎng)。隨后其他實(shí)驗(yàn)室的研究發(fā)現(xiàn)合胞素在免疫細(xì)胞、未成熟的肌肉細(xì)胞(稱為肌原細(xì)胞)和胎盤中都表現(xiàn)活躍，促使Heidmann重新思考他的假說。
他知道成熟的肌肉細(xì)胞是通過很多未成熟肌原細(xì)胞融合而成的?？紤]到細(xì)胞融合在胎盤和肌肉形成過程中都發(fā)揮了作用，Heidmann及其同事提出：合胞素可能在兩種過程中都會(huì)激活。對(duì)他們先前數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析揭示，B型合胞素敲除的雄鼠的體重下降是由于它們肌肉質(zhì)量減少。細(xì)胞研究顯示，合胞素敲除的雄鼠的肌肉纖維和每條纖維上的細(xì)胞核數(shù)減少了超過20%。
“我們灰?；页ｓ@訝地看到這些區(qū)別僅限于雄性而沒有發(fā)生在雌性上，”Heidmann說。
Heidmann強(qiáng)調(diào)，合胞素并非肌肉融合過程中唯一重要的蛋白質(zhì)，而他的團(tuán)隊(duì)仍不明白為什么蛋白質(zhì)會(huì)驅(qū)使雄性的肌肉生長(zhǎng)而雌性則不會(huì)。考慮到老鼠的合胞素來自與人類完全不同的病毒，無法斷定它對(duì)人類肌肉發(fā)育同樣重要。
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