DNA是人體重要的遺傳物質。但科學家發現，人體還有數以萬計的DNA片段來源於病毒，這些片段在久遠年代之前嵌入人體，並代代相傳。近些年人們發現，這些外來遺傳物質竟能加強和助益人體免疫[1][2]。
對此話題，前台北榮民總醫院感染科主治醫師、尚文診所內科醫師鄭元瑜做了詳細解釋。下面內容根據其講述整理。
人DNA中有病毒片段來自祖先
今年10月28日《科學》（Science）雜誌發表了一項研究：人的DNA中，有來自外來病毒的DNA，而這些物質竟然可幫助人體抵抗其它病毒的感染。
研究指出，人體細胞分泌的一種叫做抑制素（Suppressyn）的蛋白質能保護人類細胞，免受RD114病毒的感染。但科學家深入分析發現，人體中製造抑制素的這段DNA是由病毒帶進來的。
而且科學家確信，這種病毒侵入的過程發生在我們祖先身上。由於一開始病毒就侵入了生殖細胞，所以它可以代代相傳。到今天，人類普遍擁有這個病毒基因。
由於這些病毒DNA信息「天生」存在於體內， 所以這些DNA片段及其來源的病毒被稱為「內源性反轉錄病毒」。人類的DNA中，大約有8%的遺傳信息屬於「內源性反轉錄病毒」。
人體DNA可被入侵和改變
參照DNA的遺傳信息，人體可以製造出RNA，並進一步製造構成人體的必需物質——蛋白質。而人體參照DNA製作RNA的過程，被稱為「轉錄」。
因為人體的DNA是需要保護的，因此科學家曾經相信，DNA轉錄成RNA的過程應該是單向的、不可逆的。
而反轉錄病毒的發現讓科學家大跌眼鏡。因為這類病毒可以參照自身RNA，利用人體細胞，製作出帶有病毒的DNA片段，置於細胞的DNA中。這也表示，生物體細胞內的DNA，是有可能被入侵和改變的。
換句話說，反轉錄病毒可以將自已的遺傳信息，插入人體細胞的DNA中，改變細胞的DNA。
造成艾滋病的HIV病毒，及造成肝炎的B型肝炎病毒，都是常見的反轉錄病毒。
有人也許會問，那麼人的DNA被改變之後，是不是就會變成電影中的「變種人」、「改造人」或「疆屍」之類的呢？
當然不是。
如B型肝炎病毒只改變肝細胞，而HIV則針對人的輔助T淋巴細胞——身體其它細胞的DNA沒有被改變。也就是說，病人後代的DNA不會受到病毒的影響。
但如果反轉錄病毒感染生殖細胞，比如精原細胞或卵原細胞，並改變其DNA，這種改變就可能遺傳給病人子女後代。
不光是人類，其它的動物，包括豬、猴子、猩猩等，它們的DNA也含有內源性反轉錄病毒的信息。
插入DNA的病毒片段不能造成感染
剛發現人類DNA中有外來病毒片段的時候，科學家們認為，這可能只是遠古病毒遺留下來的「化石」，是沒有功能的。只不過，在克服這些病毒感染之後，人類或其它動物存活下來，但又清除不掉這些外來的DNA，它們就像「殘渣」一樣留在DNA中。
目前，還未發現人體的內源性反轉錄病毒具有致病力或傳染力。但已經確定，人體細胞能產生一種病毒實體，叫做K型人類內源性反轉錄病毒。
雖然目前只發現這一種完整的病毒，但內源性反轉錄病毒占據人體DNA的比例高達8%，其它各種各樣的反轉錄病毒的零件——RNA片段、蛋白質顆粒，也會從人體細胞中製造出來。
來自病毒的DNA 對人體有利有弊
在病毒DNA插入人類細胞，並代代相傳的過程中，這些病毒的DNA有些已經變得不完整，有些已經變得不活躍，而有些甚至可以幫助人類。
比如說，有些內源性反轉錄病毒所製造的蛋白質，已成為人體不可缺少的物質。
人體產生一種叫作合胞素（syncytin）的蛋白質，可以穩定胎盤構造。如果缺乏合胞素，孕婦會出現胎盤相關的疾病——如流產、胎兒生長受限、子癎前症等。研究發現，編碼合胞素的基因，就是內源性反轉錄病毒帶來的。
但是，如果合胞素異常出現在神經系統，可能與一些疾病有關：包括多發性硬化症、精神分裂症、躁鬱症等。
研究還發現，其它一些內源性反轉錄病毒成分，也可能和自體免疫疾病有關：包括第一型糖尿病、類風濕性關節炎等。
如果一個嵌入人體DNA的病毒基因，在壞的一面表現為自體免疫疾病，而好的一面，是可以讓人體產生類似病毒入侵的狀況，使免疫系統提早做出反應。
可以想像，人先天遺傳到一個病毒基因，這個病毒對祖先來講原本是「入侵者」，在代代相傳之後，免疫系統逐漸容許這些基因的存在。
那麼後來，會不會有可能免疫系統再把這些病毒基因當作外來「入侵者」，而去發動攻擊，進而造成自體免疫性疾病呢？
在這方面，已經有研究發現了初步的關聯。
病毒DNA以多種方式抗病毒
人體內有的十萬餘種內源性反轉錄病毒的DNA片段，它們協助免疫系統抗病毒的方式不止一種。
1. 製造抑制素
在《科學》雜誌發表的研究中，研究者檢測的RD114病毒是貓科動物，如家貓身上常見的病毒。這種病毒能結合人體細胞表面的受體，進而感染細胞。
而人體細胞，正是借用了DNA中攜帶的內源性反轉錄病毒的信息，分泌了抑制素。抑制素能幹擾RD114病毒與人體細胞表面受體的結合過程，從而起到抗感染的作用。
這項研究還發現，胎盤和胚胎幹細胞能高水平表達抑制素（Suppressyn）的基因，製造出抑制素蛋白質。也就是說，人體還在胚胎階段時，就已具備一種抵抗病毒的能力，這是人們過去想不到的。
2. 快速調動免疫系統
病毒入侵會激發人體產生抗體，但是製作抗體需要一定的時間，且抗體只能對抗一種目標。
但病毒入侵後，人體還出現一種物質，叫做雙股RNA，雙股RNA能觸發和激活先天免疫系統。這個過程不需要辨識病毒的具體特徵，可以迅速對抗不同種類病毒，具有廣效性。
研究發現，當外來病毒入侵的時候，一些細胞會啟動內源性反轉錄病毒的基因，表達雙股RNA，號召免疫系統做出更強的反應。這是人體在不需要抗體的情況下，快速對抗病毒感染。
在針對A型流感的細胞實驗中，就有這樣的發現。
3. 生成類似病毒物質阻擋病毒
病毒入侵細胞，並大量複製，然後離開細胞，這個過程有很多複雜的步驟。
人體細胞可以利用內源性反轉錄病毒的基因，製造出多種類似病毒的成分。這些成分可以占據病毒原本需要結合的位置，例如細胞入口處的受體，或者離開細胞的路徑，阻斷了真正的病毒的入侵。
也有些其它成分可以干擾病毒活動，例如干擾病毒複製的過程，從而幫助人體抗病毒。
最後，鄭元瑜表示，實際上人體的每個細胞都有全套的DNA信息，包括所有人體內源性反轉錄病毒的DNA片段。因此，在理論上，身體許多細胞都有使用這些病毒DNA的潛力，相當於人體普通細胞啟動「全民國防」抗病毒，而不只依賴免疫細胞了。◇
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責任編輯：李清風
