EBV病毒及其DNA如何扰乱果蝇昼夜节律与行为——病毒介导宿主生理紊乱的新机制

本研究针对EBV感染与行为紊乱间的机制空白，利用果蝇模型系统探究EBV病毒颗粒及其DNA对昼夜节律、睡眠及活动行为的影响。研究发现EBV DNA显著缩短寿命、削弱活动能力并导致节律紊乱，而病毒颗粒则引发睡眠增加与活动抑制。该研究首次揭示EBV成分可直接影响生物钟功能，为理解病毒感染导致神经行为异常提供了新视角，也为利用果蝇模型开展EBV–宿主互作研究奠定基础。

　　

Epstein-Barr病毒（EBV）是一种广泛感染人类的疱疹病毒，长期以来被认为与多种癌症、自身免疫性疾病和神经系统疾病相关。近年来，越来越多的证据表明，EBV感染还可能引发抑郁、疲劳、认知障碍等行为与神经精神症状，甚至与多发性硬化（MS）和慢性疲劳综合征（CFS）密切相关。然而，EBV究竟如何影响宿主的行为和生理节律，其潜在机制仍不清楚。

由于哺乳动物模型系统复杂、成本高且伦理限制较多，研究者转而利用黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）这一模式生物。果蝇不仅具有保守的昼夜节律调控机制和睡眠行为，其免疫通路（如IMD pathway）也与哺乳动物有高度相似性。此前该团队已发现，注射EBV DNA可激活果蝇的免疫缺陷通路（IMD），增加抗菌肽Diptericin表达和血细胞计数。在此基础上，他们进一步追问：EBV是否也会干扰果蝇的昼夜节律、睡眠和日常活动行为？

为此，Naim等人设计了一系列精细的行为实验，通过果蝇活动监测系统（DAM），系统分析注射EBV病毒颗粒或EBV DNA后果蝇的寿命、运动活动、睡眠结构以及节律性变化。这项研究发表于《Behavioral and Brain Functions》，为病毒–宿主互作研究提供了新的视角和理解。

研究人员使用的主要技术方法包括：利用P3HR-1细胞系生产EBV病毒颗粒并通过酚-乙醇法提取EBV DNA；通过实时定量PCR（qPCR）标定病毒拷贝数；借助显微注射技术将70拷贝EBV DNA或病毒颗粒注入果蝇胸腔；使用果蝇活动监测系统（DAM）长期记录活动与睡眠；采用ActogramJ和Chi-square周期图分析节律性强弱与自由运转周期；并运用Kruskal-Wallis检验进行统计学分析。

EBV DNA和病毒颗粒缩短寿命、抑制活动并改变睡眠模式

研究发现，注射EBV DNA的果蝇中位生存期仅为19天，较对照组（22–27天）显著缩短。同时，这两种处理均导致果蝇活动能力下降，尤其是对光暗转换的“预期”活动显著减弱。EBV病毒颗粒注射组还表现出总睡眠时间增加、睡眠片段减少，即睡眠更连续；而EBV DNA则使睡眠更碎片化。

昼夜行为动态存在差异

在白天，病毒颗粒组活动显著下降，而EBV DNA果蝇夜间睡眠时间减少。此外，病毒颗粒注射后果蝇的睡眠片段数也显著低于对照组，说明其睡眠更为 consolidated（连续），这与EBV DNA导致的碎片化睡眠形成鲜明对比。

年龄依赖的行为变化

研究人员将果蝇分为“年轻”（1–13天）和“年老”（14–30天）两组，发现年轻果蝇注射EBV病毒颗粒后活动能力大幅下降，而年老果蝇中EBV DNA导致睡眠时间减少。此外，年轻果蝇在注射EBV DNA后睡眠片段更多，病毒颗粒则使睡眠更连续，说明年龄是影响病毒行为效应的重要因素。

预期行为受损

在光暗转换前的6小时“预期阶段”，病毒颗粒注射组活动显著降低，睡眠时间增加，且睡眠片段数减少，表明EBV病毒颗粒削弱了果蝇对时间线索的行为预备能力。

节律性紊乱与自由运转周期改变

值得注意的是，10%的EBV DNA注射果蝇表现为 arrhythmic（无节律），其节律强度（Qp）也显著弱于对照组。相反，病毒颗粒注射组节律性反而增强。在持续黑暗（DD）条件下，EBV引起的节律缺陷更加明显， arrhythmic 个体比例上升，自由运转周期（free-running period）异常比例增加，说明内源性生物钟机制被破坏。

这项研究通过多维度、长时程的行为监测与分析，首次证实EBV及其组分可在模式生物中直接扰乱昼夜节律和睡眠结构。其意义不仅在于建立了果蝇作为研究EBV–宿主互作的新型模型，更揭示了病毒可能通过影响生物钟机制进而导致行为与认知障碍。这一发现为理解病毒感染如何参与神经精神疾病（如多发性硬化、慢性疲劳综合征）提供了机制线索，也为开发针对病毒诱导节律紊乱的干预策略提出新方向。未来研究可进一步探讨EBV成分与果蝇核心时钟基因（如per、tim）或免疫信号通路（如IMD/NF-κB）之间的分子对话，从而在更深层面解释病毒如何“篡改”宿主的时间生物学系统。