導讀：人類諾如病毒是引發(fā)急性胃腸炎的主要病原體，具有高度傳染性。近年來，科學家發(fā)現(xiàn)諾如病毒不僅以單體形式存在，還可被細胞囊泡包裹，形成多病毒簇（viral vesicles）。這種結構不僅增強了病毒的感染性，還顯著提高了其對常規(guī)消毒處理的抵抗能力。本文以小鼠諾如病毒為模型，系統(tǒng)研究了三種過氧類消毒劑對囊泡包裹病毒的滅活效果，并揭示囊泡結構對病毒的“屏障保護”機制。研究發(fā)現(xiàn)，電中性的過氧乙酸（PAA）在中性pH下可有效滅活病毒囊泡，而帶負電荷的過氧乙酸離子（PAA?）和過氧單硫酸鹽（PMS?）滅活效果顯著受限。這一差異揭示了囊泡膜在阻止帶電消毒劑擴散中的關鍵作用，并提示我們未來在病毒控制策略中需考慮囊泡結構帶來的挑戰(zhàn)。
病毒囊泡對消毒劑形成“屏障”，影響滅活效率
以小鼠諾如病毒（MNV-1）為替代模型，評估了三種不同形式的過氧類消毒劑（PAA、PAA? 和 PMS?）在中性或堿性條件下的消毒效果。結果顯示，三種消毒劑均能快速有效滅活游離病毒顆粒，表現(xiàn)出相似的一級反應速率常數(shù)（0.23–0.28 min?1）。但對于囊泡包裹的病毒簇，僅電中性的PAA表現(xiàn)出可比游離病毒的滅活效果（0.25 min?1），而PAA?與PMS?的滅活速率大幅降低，分別下降至0.15和0.11 min?1。更重要的是，當囊泡被破壞并釋放出“躲藏”在其中的病毒后，再次評估其感染力發(fā)現(xiàn)，PAA仍能有效滅活，但PAA?和PMS?幾乎無法滅活這些囊泡內(nèi)釋放的病毒，滅活速率分別下降至0.015和0.11 min?1。這表明囊泡結構不僅能保護病毒免于直接滅活，還可阻斷帶電消毒劑的穿透，是病毒對環(huán)境消毒抗性的關鍵來源。
消毒主要損傷囊泡蛋白質(zhì)而非病毒基因或結構
通過蛋白定量分析和Western Blot檢測，發(fā)現(xiàn)過氧類消毒劑對病毒及囊泡的蛋白質(zhì)造成顯著氧化損傷，尤其是含硫氨基酸如甲硫氨酸（Met）和半胱氨酸（Cys）易被氧化，而這類氧化可破壞病毒關鍵結構蛋白如VP1。與之相比，病毒的ORF2基因片段在高濃度消毒劑處理下保持完整，提示消毒主要通過破壞蛋白質(zhì)功能而非直接降解核酸。此外，免疫磁分離與納米粒徑分析表明，囊泡整體結構在過氧消毒劑處理下仍相對完整，囊泡數(shù)量和尺寸未發(fā)生明顯變化。這進一步說明，囊泡作為“保護殼”，即使外部環(huán)境受到強氧化攻擊，也可維持病毒結構和部分功能的穩(wěn)定。
囊泡影響病毒生命周期的關鍵環(huán)節(jié)是“內(nèi)化”
病毒感染細胞需經(jīng)歷“結合”和“內(nèi)化”兩個步驟。研究發(fā)現(xiàn)，三種過氧類消毒劑對病毒（包括囊泡包裹的形式）與細胞膜的結合能力影響極小，但對內(nèi)化過程影響顯著。統(tǒng)計分析表明，囊泡病毒的內(nèi)化速率常數(shù)在PAA處理下為0.07 min?1，而游離病毒僅為0.027 min?1。PMS?和PAA?也展現(xiàn)出類似趨勢。這說明消毒過程雖未影響病毒與細胞的初步接觸，但顯著干擾了病毒通過內(nèi)吞進入細胞的關鍵步驟。而內(nèi)化能力的受損將嚴重限制病毒的復制與感染能力，是消毒劑介導滅活的主要機制之一。此外，研究還發(fā)現(xiàn)囊泡病毒比游離病毒具有更高的感染效率，可能與囊泡中多粒子“群體入侵”導致的高MOI效應有關，這種“成團感染”策略使得病毒能在較短時間內(nèi)完成更高水平的復制，對免疫系統(tǒng)的應答構成更大挑戰(zhàn)。
參考文獻：[1] He Z, Wang D, Chen J, et al. Peroxide Disinfection of Vesicle-Cloaked Murine Norovirus Clusters: Vesicle Membranes Protect Viruses from Inactivation[J]. Environmental Science & Technology, 2025, 59(13): 6488-6501.
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~教楊。
