Nat Microbiol:揭示人类宿主细胞抵御甲型流感病毒侵袭的分子机制

发布时间:2021-11-01 15:19:31
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2021年10月31日 讯 /生物谷BIOON/ --甲型流感病毒(IVA)在宿主细胞中的感染病毒取决于细胞防御机制和病毒逃避策略之间的平衡,近日,一篇发表在国际杂志Nature Microbiology上题为“Restriction factor compendium for influenza A virus reveals a mechanism for evasion of autophagy”的研究报告中,来自美国桑福德-伯纳姆-普利贝斯医学发现研究所等机构的科学家们通过研究发现,人类细胞或能利用一种名为TBC1D5的蛋白来将甲型流感病毒送入宿主细胞内进行销毁,从而就能防止病毒将自身的复制版本扩散到其它细胞中去。


对甲型流感病毒细胞限制因子进行多组学分析。
图片来源:DOI:10.1038/s41564-021-00964-2

研究者Judd Hultquist博士说道,尽管流感病毒能利用其自身的手段来克服宿主机体的防御能力,但附近宿主机体防御系统功能的药理学手段或能作为一种新方法来帮助开发新型的抗病毒疗法。这或许是病毒学研究领域的一大梦想,即识别出宿主靶向性的治疗性策略来限制抗病毒耐受性的风险以及拥有泛病毒的潜力。

就病毒而言,甲型流感病毒是非常成功的,其在美国每年能感染超过2000万人,同时其还会产生多种复杂的技术来入侵人类细胞并将其转化为产生病毒粒子的工厂;虽然人类细胞同样能发展出预防感染的机制,但病毒会不断进化并更快速地适应。研究人员非常感兴趣研究病毒和宿主之间的军备竞赛。这篇研究报告中,研究人员使用了一种筛选平台来敲低人类基因组中几乎每一个基因,并测定了其对病毒感染的影响效力。当抗病毒蛋白被敲低后,其就会导致病毒感染力的增加,这或许就是研究人员识别TBC1D5的方式。

文章中,研究人员识别出了几十个对抑制病毒复制非常重要的基因,但TBC1D5引起了他们的注意,因为其在自噬过程中扮演着重要的作用,自噬是宿主细胞蛋白回收再利用的过程;当过度表达时,TBC1D5就会干扰将新病毒从细胞内运送到细胞外的机制,并对病毒进行标记随后对其进行摧毁,然而,在没有过度表达TBC1D5的人类细胞中,这种机制大多数都是失败的。


图片来源:https://www.nature.com/articles/s41564-021-00964-2

这或许是因为病毒实际上会存在一种反击措施,即一种能结合TBC1D5标志的特殊蛋白,这就会使得宿主的防御失效。研究者Hultquist说道,如今病毒已经为循环这种机制设计出了一种关闭开关,机体的细胞有所有令人觉得不可思议和聪明的防御性措施,但成功的病毒却已经想出了如何超越或绕过我们这些挑战。识别出宿主和病原体之间的关键相互作用或许是最终开发抗病毒疗法并帮助人类抵御感染的关键,比如一些小分子抑制剂就能使得病毒的反击变得无效并增强TBC1D5的防御能力。

此外,许多相类似的病毒也有可能会利用一些相同的防御性策略,比如诸如流感病毒、SARS-CoV-2和呼吸道合胞病毒等呼吸道病毒都会依赖于呼吸细胞特定的架构来复制;而研究人员或许就能开发出特殊的策略来克服这种复制障碍。如果研究者能够识别出病毒之间的这些共同要素,那么其就能开发设计出泛病毒疗法。

综上,本文研究或许为阐明IAV M2蛋白用来逃脱溶酶体降解并进入细胞膜的分子机制,其在细胞膜中就会支持IAV的病毒出芽和生长。

来源:生物谷