人類DNA有8%來自遠古病毒，它們還活着？從遊戲中瞭解病毒免疫學

在人類基因組裏，有大約8%的序列不屬於人類自己。

這些片段是數千萬年前，逆轉錄病毒侵入了人類祖先（甚至是哺乳動物祖先）的生殖細胞，把自己的基因指令硬編碼進了宿主的DNA，這些片段一代一代隨着繁衍固定下來，成爲基因組裏永久的存在——它們學名內源性逆轉錄病毒，簡稱ERV。

遊戲中被病毒感染的細胞所呈現的晚期症狀

《擴散領域》是一款以病毒免疫學爲規則的策略遊戲。玩家在遊戲中指揮病毒入侵，通過基因突變獲取各種能力，對抗免疫系統，完成關卡挑戰。

——爲什麼遠古病毒會進入人類DNA

目前大部分DNA中的ERV主要來自於進化史中的兩個階段。

第一階段是大概7000萬-1.46億年前，當時胎盤哺乳動物剛剛誕生。早期的胎盤結構比較原始，母體-胎兒的免疫隔離比較脆弱，生殖細胞的DNA防禦機制遠不如現在成熟。所以病毒更容易感染生殖細胞，進入精卵DNA裏面，並由此傳承下來。

病毒需要攜帶刺突蛋白片段（十字符號）才能夠進入細胞

第二個階段是大約2500-4000萬年前，當時有個宏觀的進化事件，叫做“漸新世大降溫”，這是整個靈長類DNA中ERV大爆發的導火索，我們現在DNA中8%的病毒序列主要來自這一階段。

爲什麼大降溫會導致病毒大規模入侵DNA？病毒也怕冷嗎？當然不是了，哈哈。主要原因是降溫致使靈長類遷徙，而隨着遷徙，就產生了很多有利於病毒入侵的變化。例如，種羣（甚至包括其他攜帶病毒的哺乳動物種羣）被降溫擠壓向赤道地區，區域種羣密度變高，增加了病毒傳播性，此外降溫導致的種羣規模變小，又使得被感染的個體對後代的影響覆蓋範圍變大了，加上古猿胎盤免疫隔離機制也不成熟，廣譜抗病毒能力也很弱。

病毒並不能自我複製，需要利用細胞複製工廠完成繁殖。

總之就是易感猿羣遇上了冷天大家都蹲在取暖器旁，結果導致了病毒大流行。

這兩個階段其實都類似於現在的病毒大流行，只不過現在我們的生殖細胞具備比較強大的免疫隔離機制，所以病毒想要再次大規模寫進人類的DNA，已經不太容易。

遊戲中刺突蛋白基因片段，表現的是諸如HIV的gp120蛋白以及狂犬病毒的G蛋白，它們的功能都是識別並解鎖宿主細胞膜上的特定受體，完成膜融合與入侵。沒有刺突蛋白，細胞的入口對病毒來說就像一堵牆。逆轉錄病毒感染宿主也需要類似的過程，感染的第一步通常就是受體識別與膜融合。

——遠古病毒還在我們體內搞破壞嗎？

一句話簡答是沒有。

在剛插入生殖細胞的時候，ERV序列的全套基因是齊全的，在胚胎髮育，胎盤形成等階段，細胞對病毒壓制比較弱的時候，它們可以完整轉錄翻譯，合成並組裝出又侵染能力的病毒顆粒。然後不僅感染同一個體其他細胞，也能傳染到種羣的其他個體。

但是，這個過程大概只能持續幾百萬年。

免疫系統在進化中逐漸變得強大，巨噬細胞能夠吞噬病毒

這些病毒在時間長河之中同樣撐不了太久。隨着時間的流逝，它們會隨機突變，片段缺失，基因斷裂，最終這些變化一點一點敲壞了病毒的關鍵基因，使它們中的絕大多數，在以百萬年爲單位的時間過程中，失去了製造完整病毒的能力。

病毒通過突變獲得屏蔽巨噬細胞識別觸點的能力以及洗去自身表面抗原的能力

突變對病毒來說是一柄雙刃劍，例如遊戲中的抗原遮蔽能力，就是通過突變獲得的。將病毒單位送入展開的抗原遮蔽區域，會抹除病毒的表面抗原，這樣巨噬細胞通過識別表面抗原從而吞噬細胞的機制就無法生效，但同時丟失了表面抗原的病毒也無法再被複制。如果將一個抗原遮蔽區不慎在細胞複製核心處展開，就會造成災難性的後果。這就是《擴散領域》中的策略選擇，發揮突變的優勢，合理利用突變，在生存競爭中取勝。

——那麼這些殘留的病毒碎片有什麼用？

我們體內這8%來自遠古的ERV，大部分都是以殘缺碎片的形式存在的，嚴謹一點來說，我們不能稱之爲活着，但是可以說它們有轉錄活性——

絕大多數人體中的ERV片段，處於被DNA甲基化、組蛋白修飾大面積包裹的狀態，幾乎不轉錄，不翻譯，完全躺平，沒有生理作用，純粹作爲基因組的填充物。就這麼躺着一代代傳啊傳……

遊戲內病毒表面抗原遮蔽，是HIV糖基化遮罩機制的策略還原

還有少數沒有被嚴格抑制的位點，會轉出小段RNA（類似於廢棄的車間深夜迴盪着機器空轉的轟鳴聲，流水線上偶爾送來一個歪七扭八的部件，哈哈哈，這是一段聯想性不靠譜瞎比喻）。這些小段RNA多數沒有什麼功能，直接被細胞降解了。但是也有部分短RNA會充當調控小RNA，微調附近的人體基因的表達。

這裏的微調什麼人體基因表達，可能看起來比較抽象。我們舉個例子來說吧，我們腮腺（口水腺）生產唾液澱粉酶的產量是受到這種來自病毒的微調的：原先肉食動物祖先澱粉酶產量很低，古猿喫大量植物澱粉的時候，澱粉酶基因上游插入了一段古病毒殘餘序列，這段病毒序列拉高了澱粉酶，讓我們能夠適配食物從肉類到植物的變化。

遊戲內傳播信號分子的虛擬信使，是免疫系統的一部分

這些ERV的基因，很多都相當於已經被人類宿主改造馴化了，直接就變成了自身必須的工具。更多的比如還有合胞素、胚胎髮育開關、廣譜抗病毒防禦（相當於先天疫苗）等等。

既然有好的結果，自然也會有一些殘留病毒碎片會產生壞的結果。

遊戲內的醫療干預，通過注射大量的抗病毒物質來介入免疫系統與病毒的戰爭

比如當人體生腫瘤的時候，癌細胞整體甲基化水平大幅下降，於是什麼，我們先前所說的被包裹的ERV就解封了！然後它們在這種特殊的情況下，重新開始轉錄翻譯，產生病毒樣顆粒、炎症因子。還有部分ERV蛋白或者RNA可能會被免疫系統誤判爲病毒，然後就引發持續性免疫攻擊。

完整的微觀戰場全景——細胞結構、內部繁衍的病毒種羣、外部遊弋的白細胞，三方生態同時呈現

生物體是非常複雜的化學機器，我們體內的遠古病毒殘留碎片，仍然有一部分正在產生各種各樣的作用。更多的或許處於一種類似沉眠的狀態被包裹隔離。它們已經失去了當初的完整機能，但是隻要人類的DNA延續，ERV從某種程度上來說就不死不滅。

《擴散領域》以極簡的圖形表達模擬還原病毒免疫學規則，在遊戲中體驗硬核自然法則的奇妙。目前遊戲正在Steam以新史低價格促銷中，感興趣的朋友不要錯過哦。