《新研究揭示疱疹病毒的增殖机制》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: huangcui
  • 发布时间:2019-01-18
  • 在最近的一项研究中,作者发现疱疹病毒感染机体后会利用人类基因组中的古老遗传物质进行增殖,这一过程与肿瘤增殖的方式十分类似。根据发表在1月份《Nature Communications》杂志上的这项研究,结果进一步提供了关于疱疹病毒如何以可能驱动阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病的方式操纵免疫系统的进一步见解。

    研究人员发现,疱疹病毒似乎可以操纵一种源自几百万年前的古老RNA,称为人类卫星II RNA(HSATII RNA)。 SATII RNA通常是无活性的,但是疱疹病毒和癌细胞基本上都学会如何激活它,使用这种RNA来操纵它们的环境以帮助它们侵入身体并生长。

    研究人员认为,病毒和癌细胞都会发现如何使用这种RNA,因为它们都会迅速发展,以测试不同的策略,以便随着时间的推移在体内繁殖和扩散。研究人员尚未了解疱疹和癌症是否巧合地采用了这种策略,或者在某些情况下它们是否携手合作。参与这项工作的几位研究人员开创了研究不同类型RNA如何影响肿瘤进化的研究。

    “肿瘤的演变可以告诉我们有关病毒的信息,反之亦然,理解一个系统可以帮助我们治疗另一个,”该研究的一位资深作者Benjamin Greenbaum博士说,他是肿瘤学,病理学和医学助理教授(西奈山伊坎医学院的Tisch癌症研究所的血液学和肿瘤内科。 “在疱疹感染和癌细胞中观察到的HSATII RNA诱导表明在这些看似不同的疾病中可能会出现共同机制。”

    该研究有可能进一步深入了解疱疹病毒如何在结肠炎和阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病中发挥作用。 Greenbaum博士说,这是开发可能开发诊断工具的第一步,这些工具可以在癌症和疱疹患者中寻找这些类型的RNA,并在未来使用古老的RNA作为药物的靶点。

    “疱疹病毒已被广泛研究多年,但再一次通过在细胞水平上研究宿主 - 病毒相互作用,我们有幸获得了人类细胞新的调节机制的见解。我们以病毒为中心的研究不仅揭示了病毒的有趣方面感染,但也提供了一个诱导系统,可以加速调查HSATII RNA在其他疾病中可能发挥的作用,“Nogalski博士说。

  • 原文来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2019/01/190114113516.htm
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    • 编译者:hujm
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    • 迄今为止,人类已知有八种不同的疱疹病毒。它们在急性感染后都会永久地在体内定居。在某些情况下,它们会从这个休眠阶段苏醒过来,增殖并攻击其他细胞。这种重新激活往往与瘙痒性唇疱疹或带状疱疹等症状有关。 在进化过程中,大多数疱疹病毒学会了利用小RNA分子,也就是所谓的microRNA,对宿主细胞重编程,使之有利于自己。在一项新的研究中,德国维尔茨堡大学的Bhupesh Prusty和Lars Dölken领导的一个研究团队能够首次证实一种疱疹病毒microRNA作为主调节因子诱导这种病毒的重新激活。他们提出了人类疱疹病毒6(human herpesvirus 6, HHV-6)引发自身重新激活的一种以前未知的细胞机制。相关研究结果发表在2022年5月19日的Nature期刊上,论文标题为“Selective inhibition of miRNA processing by a herpesvirus-encoded miRNA”。 疱疹病毒重新激活后的问题 90%以上的人都感染了HHV-6而没有注意到。该病毒可能只有在反复苏醒时才会引起问题。HHV-6重新激活据猜测会损害心脏功能,引起移植器官的排斥反应,并引发多发性硬化症或慢性疲劳综合症等疾病。此外,近期的研究已提示着这种疱疹病毒可能参与了精神分裂症、双相情感障碍和其他神经系统疾病的产生。 Dölken说,“疱疹病毒如何从休眠状态重新激活是疱疹病毒研究的核心问题。如果我们了解这一点,我们就知道如何进行治疗性干预。”一个此前不为人知的关键是一种名为miR-aU14的病毒microRNA。它是启动HHV-6重新激活的枢纽开关。 这种病毒microRNA在宿主细胞中的作用 调节性miR-aU14来自这种病毒本身。一旦它表达,它就会干扰人类microRNA代谢。在这样做的过程中,它选择性地干扰了miR-30家族的几种microRNA的成熟。结果就是这些重要的细胞microRNA不再产生。这反过来影响了一种细胞信号途径,即所谓的miR-30/p53/Drp1轴。通过这一途径,病毒miR-aU14诱导线粒体断裂。这种细胞器不仅对能量产生具有核心重要性,也对防御病毒的信号传输具有核心重要性。 因此,病毒miR-aU14干扰了I型干扰素---细胞向免疫系统发出病毒存在的信号的信使物质---的产生。由于干扰素的缺失,疱疹病毒HHV-6能够不受干扰地从休眠状态切换到活跃状态。有趣的是,这些作者还能够发现这种病毒microRNA不仅对这种病毒的复制至关重要,而且还直接触发了这种病毒从休眠状态重新激活。 这些作者如今想要了解这种病毒microRNA启动这种病毒重新激活的确切机制。此外,有初步迹象表明,其他疱疹病毒也可以通过同样的机制重新激活。这可能揭示了防止这些疱疹病毒重新激活的治疗方案。另一个目标是详细了解线粒体断裂的分子后果。 这项新的研究首次证实一种microRNA可以直接调节其他microRNA的成熟过程。这也开启了新的治疗可能性。人工小RNA可以被设计为专门关闭microRNA家族的个别成员。这类微妙的干预措施直到现在才成为可能。 参考资料: 1. Thomas Hennig et al. Selective inhibition of miRNA processing by a herpesvirus-encoded miRNA. Nature, 2022, doi:10.1038/s41586-022-04667-4. 2. How herpesviruses awaken https://medicalxpress.com/news/2022-05-herpesviruses-awaken.html
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