缺損性干擾顆粒

缺損性干擾顆粒（defective inferring particle，DI）又稱干擾缺損病毒，是病毒複製時產生的一類亞基因組的缺失突變體，必須依賴於其同源的完全病毒才能複製。DI基因組比其完全病毒小，複製更迅速，在與其完全病毒共感染時易占據優勢，從而干擾其複製。

基本介紹

• 中文名：缺損性干擾顆粒
• 外文名：defective inferring particle
• 別稱：干擾缺損病毒，缺陷病毒
• 特點：一類亞基因組的缺失突變體
• 複製必要條件：必須依賴於其同源的完全病毒
• 優勢：比其完全病毒小，複製更迅速

簡介

缺損性干擾顆粒(defective interfering particle)簡稱DI顆粒，是指那些因基因組不完整或者因基因某一點突變而產生的不能正常進行複製的病毒，也稱缺陷病毒。缺陷病毒雖然自身不能複製，卻可以干擾同源的正常病毒的生活周期，這也是稱其為干擾顆粒的原因。

DI顆粒是在病毒增殖的過程中自發產生的。大多數動物病毒在大量增殖的情況下．經多次複製就會產生DI顆粒。DI顆粒因自身基因組缺損而不能複製，但是若有輔助病毒存在則可進行增殖。由於DI顆粒的基因組比同種的正常病毒小，因此它在複製中占據優勢，從而會干擾後者的複製。有觀點認為這種干擾作用可能與病毒進入持續性感染狀態有關．不過DI顆粒不能幹擾異種病毒的增殖。

大多數動物病毒能產生缺損性干擾顆粒(DI)。Cole等指出，Polio病毒在高繁殖率的狀態下感染細胞連續傳16～18代後產生DI顆粒。DI是含缺損的RNA，其丟失了基因組5’—末端所有編碼NcVPla的區域，所以，由DI合成蛋白裝配的病毒無感染力(無衣殼)，而DI的衣殼是由來自完整病毒基因組所合成的蛋白組裝而成。假如用相等數量的完整病毒和DI同時感染細胞，在細胞漿中會出現相等的兩類病毒RNA。如果兩種RNA裝配毒粒的能力一樣，生成的衣殼各用一半，故裝配成全病毒顆粒的只有1/2，這樣等量的兩類病毒顆粒同時感染細胞，其子代病毒的量只有完整病毒單獨感染所產生子代病毒量的1/4。

缺損病毒

從某種意義而言，所有的病毒都是缺損的，因為它們都只能寄生於活細胞內進行複製，然而缺損病毒的複製還需要其他病毒基因組或病毒基因的輔助活性，否則即使在活細胞內也不能複製。不同的缺損病毒的來源和基因組的缺損表現都不相同，而且病毒基因組往往可能因嚴重缺損而喪失全部生物學功能。有生物活性的缺損病毒包括4類：干擾缺損病毒或稱干擾缺損顆粒(defective interfering particle，DI顆粒)、衛星病毒(satellite virus)、條件缺損病毒(conditionally defective virus)和整合的病毒基因組。

干擾缺損顆粒

DI顆粒是病毒複製時產生的一類亞基因組的缺失突變體，無論是動物病毒，還是植物病毒或噬菌體在自然感染或實驗感染時，都可能產生各自相關的DI顆粒。特別是在感染複數高時，DI顆粒能以較高頻率產生。由於DI顆粒基因組有缺損，故不能完成複製循環，而必須依賴於其同源的完全病毒提供其複製必需而又缺失了的基因產物才能複製。同時，由於DI基因組較其完全病毒小，複製更為迅速，在與其完全病毒共感染時更易占據優勢，從而干擾其複製。在病毒感染時普遍產生的DI顆粒能污染病毒製備物，並給病毒的生物學活性帶來深刻且通常是有害的影響。DI顆粒干擾標準病毒的複製可能是某些病毒分離、培養困難的原因之一，並且它們在機體的病毒持續性感染的形成中也可能起著重要作用。

衛星病毒

衛星病毒是寄生於與之無關的輔助病毒的基因產物的病毒。與DI顆粒類似，衛星病毒的基因組是缺損的，它必須依賴於輔助病毒才能複製。與DI顆粒不同的是，它們不是由其輔助病毒的基因缺失產生的，而是存在於自然界中的一類絕對缺損病毒。衛星病毒的形態結構和抗原性都與輔助病毒不同，其基因組與輔助病毒的基因組也很少有同源性。細小病毒科中的腺聯病毒(adeno—associated virus，AAV)是一種衛星病毒，這種小型的二十面體病毒含單鏈DNA基因組。AAV只能在同時有腺病毒或皰疹病毒感染的細胞核內複製，並且它還可干擾腺病毒的複製以及腺病毒引起的細胞轉化。若是AAV單獨感染細胞，則會導致流產感染髮生，並且AAV的基因組整合人宿主細胞DNA中。大腸桿菌噬菌體P4是一種更為複雜的衛星病毒，屬肌尾病毒科，若無輔助病毒大腸桿菌噬菌體P2的同時感染，它不能複製產生成熟的噬菌體顆粒。其原因是P4缺乏編碼殼體蛋白的結構基因，它必須依賴P2合成的殼體蛋白供其裝配成僅有P2殼體大小1/3的P4殼體，這樣的殼體適於包裝較小的DNA。除腺聯病毒和P4噬菌體外，如衛星菸草壞死病毒(satellitetobacco necrosis virus，STNV)這些未歸屬於相應的病毒科或屬的衛星病毒劃歸在亞病毒因子的衛星病毒之中。

條件缺損病毒

條件缺損病毒是一類基因組發生了突變的病毒條件致死突變體病毒條件致死突變體，它們在允許條件下能夠正常繁殖，在非允許條件或稱限制條件下導致流產感染髮生。某些條件缺損病毒也能幹擾野生型病毒複製，它們的許多生物學行為與DI顆粒相似。

整合的病毒基因組

許多溫和噬菌體(temperate phage)和腫瘤病毒感染宿主細胞後，因病毒與細胞的性質，病毒基因組整合於宿主染色體，並隨細胞分裂傳遞給子代細胞，這類感染稱之為整合感染。除慢性RNA腫瘤病毒和非缺損的急性RNA腫瘤病毒外，病毒整合感染的細胞沒有感染性的病毒產生。只有在一定條件下，整合在宿主染色體的病毒基因組才能轉入複製循環，產生有感染性的病毒顆粒。

干擾現象

有些病毒感染宿主細胞後，不一定會引起細胞病變，用顯微鏡觀察不到細胞有病毒感染的痕跡，但一種病毒感染宿主細胞後，可抑制另一種病毒的增殖，這種現象稱之為干擾現象(inteference)。如鼻病毒感染的細胞可干擾副流感Ⅰ型病毒的增殖，而不會產生宿主細胞感染流感Ⅰ型病毒後出現的紅細胞吸附現象。病毒的干擾現象有助於對那些不引起CPE的病毒的存在與否作出判斷。

20世紀初，早在干擾素被發現之前病毒間的干擾現象就已為病毒學家所重視。干擾現象沒有特異性，可以發生在異種病毒之間，也可發生在同種異型病毒株之間，甚至同一種病毒的無毒株與有毒株之間、滅活病毒與活病毒之間也可發生干擾現象。干擾現象不僅發生在動物機體身上，在組織培養細胞上也同樣發生。但這並不是說任何病毒之間都有干擾現象，例如也有兩種病毒感染同一細胞後，病毒在其中的增殖情況宛如單純病毒感染時那樣良好(如牛痘苗病毒與皰疹病毒，麻疹病毒與脊灰病毒)。病毒間的干擾現象在病毒疫苗的製備和預防接種上有重要意義。例如病毒的減毒活疫苗能阻止毒力較強病毒株的感染；機體被毒力較弱的呼吸道病毒感染後，可在一定時間內對另一些病毒不易感。由於病毒間干擾現象的存在，在製備多價病毒疫苗以及免疫接種時就必須考慮到這一問題，以免影響疫苗預防接種的效果。病毒干擾現象的原因可能是多方面的，有可能是首先感染的病毒改變了宿主細胞的表面受體或是代謝途徑，使得它們不能為另一病毒所利用。已經證明，在許多病毒一細胞系統中有缺損性干擾顆粒的存在，它們干擾完整病毒的複製。再一個原因就是首先入侵的病毒誘導宿主細胞產生一種活性物質——干擾素，進而抑制了另一種病毒的增殖。