人类DNA有8%来自远古病毒，它们还活着？从游戏中了解病毒免疫学

在人类基因组里，有大约8%的序列不属于人类自己。

这些片段是数千万年前，逆转录病毒侵入了人类祖先（甚至是哺乳动物祖先）的生殖细胞，把自己的基因指令硬编码进了宿主的DNA，这些片段一代一代随着繁衍固定下来，成为基因组里永久的存在——它们学名内源性逆转录病毒，简称ERV。

游戏中被病毒感染的细胞所呈现的晚期症状

《扩散领域》是一款以病毒免疫学为规则的策略游戏。玩家在游戏中指挥病毒入侵，通过基因突变获取各种能力，对抗免疫系统，完成关卡挑战。

——为什么远古病毒会进入人类DNA

目前大部分DNA中的ERV主要来自于进化史中的两个阶段。

第一阶段是大概7000万-1.46亿年前，当时胎盘哺乳动物刚刚诞生。早期的胎盘结构比较原始，母体-胎儿的免疫隔离比较脆弱，生殖细胞的DNA防御机制远不如现在成熟。所以病毒更容易感染生殖细胞，进入精卵DNA里面，并由此传承下来。

病毒需要携带刺突蛋白片段（十字符号）才能够进入细胞

第二个阶段是大约2500-4000万年前，当时有个宏观的进化事件，叫做“渐新世大降温”，这是整个灵长类DNA中ERV大爆发的导火索，我们现在DNA中8%的病毒序列主要来自这一阶段。

为什么大降温会导致病毒大规模入侵DNA？病毒也怕冷吗？当然不是了，哈哈。主要原因是降温致使灵长类迁徙，而随着迁徙，就产生了很多有利于病毒入侵的变化。例如，种群（甚至包括其他携带病毒的哺乳动物种群）被降温挤压向赤道地区，区域种群密度变高，增加了病毒传播性，此外降温导致的种群规模变小，又使得被感染的个体对后代的影响覆盖范围变大了，加上古猿胎盘免疫隔离机制也不成熟，广谱抗病毒能力也很弱。

病毒并不能自我复制，需要利用细胞复制工厂完成繁殖。

总之就是易感猿群遇上了冷天大家都蹲在取暖器旁，结果导致了病毒大流行。

这两个阶段其实都类似于现在的病毒大流行，只不过现在我们的生殖细胞具备比较强大的免疫隔离机制，所以病毒想要再次大规模写进人类的DNA，已经不太容易。

游戏中刺突蛋白基因片段，表现的是诸如HIV的gp120蛋白以及狂犬病毒的G蛋白，它们的功能都是识别并解锁宿主细胞膜上的特定受体，完成膜融合与入侵。没有刺突蛋白，细胞的入口对病毒来说就像一堵墙。逆转录病毒感染宿主也需要类似的过程，感染的第一步通常就是受体识别与膜融合。

——远古病毒还在我们体内搞破坏吗？

一句话简答是没有。

在刚插入生殖细胞的时候，ERV序列的全套基因是齐全的，在胚胎发育，胎盘形成等阶段，细胞对病毒压制比较弱的时候，它们可以完整转录翻译，合成并组装出又侵染能力的病毒颗粒。然后不仅感染同一个体其他细胞，也能传染到种群的其他个体。

但是，这个过程大概只能持续几百万年。

免疫系统在进化中逐渐变得强大，巨噬细胞能够吞噬病毒

这些病毒在时间长河之中同样撑不了太久。随着时间的流逝，它们会随机突变，片段缺失，基因断裂，最终这些变化一点一点敲坏了病毒的关键基因，使它们中的绝大多数，在以百万年为单位的时间过程中，失去了制造完整病毒的能力。

病毒通过突变获得屏蔽巨噬细胞识别触点的能力以及洗去自身表面抗原的能力

突变对病毒来说是一柄双刃剑，例如游戏中的抗原遮蔽能力，就是通过突变获得的。将病毒单位送入展开的抗原遮蔽区域，会抹除病毒的表面抗原，这样巨噬细胞通过识别表面抗原从而吞噬细胞的机制就无法生效，但同时丢失了表面抗原的病毒也无法再被复制。如果将一个抗原遮蔽区不慎在细胞复制核心处展开，就会造成灾难性的后果。这就是《扩散领域》中的策略选择，发挥突变的优势，合理利用突变，在生存竞争中取胜。

——那么这些残留的病毒碎片有什么用？

我们体内这8%来自远古的ERV，大部分都是以残缺碎片的形式存在的，严谨一点来说，我们不能称之为活着，但是可以说它们有转录活性——

绝大多数人体中的ERV片段，处于被DNA甲基化、组蛋白修饰大面积包裹的状态，几乎不转录，不翻译，完全躺平，没有生理作用，纯粹作为基因组的填充物。就这么躺着一代代传啊传……

游戏内病毒表面抗原遮蔽，是HIV糖基化遮罩机制的策略还原

还有少数没有被严格抑制的位点，会转出小段RNA（类似于废弃的车间深夜回荡着机器空转的轰鸣声，流水线上偶尔送来一个歪七扭八的部件，哈哈哈，这是一段联想性不靠谱瞎比喻）。这些小段RNA多数没有什么功能，直接被细胞降解了。但是也有部分短RNA会充当调控小RNA，微调附近的人体基因的表达。

这里的微调什么人体基因表达，可能看起来比较抽象。我们举个例子来说吧，我们腮腺（口水腺）生产唾液淀粉酶的产量是受到这种来自病毒的微调的：原先肉食动物祖先淀粉酶产量很低，古猿吃大量植物淀粉的时候，淀粉酶基因上游插入了一段古病毒残余序列，这段病毒序列拉高了淀粉酶，让我们能够适配食物从肉类到植物的变化。

游戏内传播信号分子的虚拟信使，是免疫系统的一部分

这些ERV的基因，很多都相当于已经被人类宿主改造驯化了，直接就变成了自身必须的工具。更多的比如还有合胞素、胚胎发育开关、广谱抗病毒防御（相当于先天疫苗）等等。

既然有好的结果，自然也会有一些残留病毒碎片会产生坏的结果。

游戏内的医疗干预，通过注射大量的抗病毒物质来介入免疫系统与病毒的战争

比如当人体生肿瘤的时候，癌细胞整体甲基化水平大幅下降，于是什么，我们先前所说的被包裹的ERV就解封了！然后它们在这种特殊的情况下，重新开始转录翻译，产生病毒样颗粒、炎症因子。还有部分ERV蛋白或者RNA可能会被免疫系统误判为病毒，然后就引发持续性免疫攻击。

完整的微观战场全景——细胞结构、内部繁衍的病毒种群、外部游弋的白细胞，三方生态同时呈现

生物体是非常复杂的化学机器，我们体内的远古病毒残留碎片，仍然有一部分正在产生各种各样的作用。更多的或许处于一种类似沉眠的状态被包裹隔离。它们已经失去了当初的完整机能，但是只要人类的DNA延续，ERV从某种程度上来说就不死不灭。

《扩散领域》以极简的图形表达模拟还原病毒免疫学规则，在游戏中体验硬核自然法则的奇妙。目前游戏正在Steam以新史低价格促销中，感兴趣的朋友不要错过哦。