《研究揭示抗病毒感染新机制》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2019-06-03
  • 最近一项研究揭示了治疗病毒感染和提高抗癌免疫力的潜在治疗策略,相关结果发表在《Cell》杂志上。

    在这项研究中,威克森林学校大学的研究者们发现,增强人体生产I型干扰素的水平,能够帮助清除病毒感染。

    干扰素是一组信号蛋白,由宿主细胞响应几种病毒的存在而产生和释放。在一个典型的情况下,病毒感染的细胞会释放干扰素,导致附近的细胞加强其抗病毒防御。干扰素还有助于免疫系统对抗癌症,并可能减缓癌细胞的生长。

    在这项研究中,作者发现,RIG-I样受体(RLR)介导的干扰素(IFN)生产,这在提升了病毒清除和癌症免疫监视的宿主免疫中发挥了举足轻重的作用。此前研究表明糖酵解是分解葡萄糖以提取细胞代谢能量的第一步,而作者们发现,在RLR激活期间。糖酵解过程受到了抑制,而这种抑制效应是IFN -I产生的关键。利用药理学和遗传学方法,科学家们表明,通过乳酸脱氢酶A(LDHA)失活减少乳酸可以增强I型IFN的产生,从而保护小鼠免受病毒感染。

    作者称,I型干扰素(IFN)在宿主防御病毒感染和癌症免疫监视中起着至关重要的作用。对此,作者计划在其他动物模型中进行额外的研究,为潜在的临床试验做准备。

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    • 编译者:huangcui
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    • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:hujm
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    • 植物之所以能够无限地生长,是因为它们含有由植物干细胞组成的分生组织(meristem),这些植物干细胞具有独特的能力,能够将自己转化为构成植物的各种特定细胞,并在适当的时候分裂,并根据需要产生任何类型的新细胞。分生组织存在于所有植物的顶端,使得它们能够长出新的茎或新的根。在树木中,分生组织也存在于树干中,能增加树干的周长。 自20世纪50年代以来,人们就知道,位于植物顶端的分生组织,即茎尖分生组织(shoot apical meristem, SAM),具有非凡的能力:即使植物的其他部分被病毒彻底感染,它们也能在产生特定的子细胞时保持无病毒状态。这种情况不仅仅是对一种或甚至几种病毒,而是对各种各样的病毒都是如此。 此后,科学家和农民们利用植物的这个最重要部分的抗病毒能力,从受感染的供者植物中培育出新的植物,但不会把病毒传给所培育出的植物。他们只需剪下植物顶端的一小部分,在试管或培养皿中培养一段时间,然后重复几次,这种剪下来的植物部分通常生长出无病原体的植物。 在一项新的研究中,来自中国科学技术大学、广州大学、四川大学和德国海德堡大学的研究人员对这种不可思议的能力提出了新的见解。相关研究结果发表在2020年10月9日的Science期刊上,论文标题为“WUSCHEL triggers innate antiviral immunity in plant stem cells”。论文通讯作者为中国科学技术大学的Zhaoxia Tian和Zhong Zhao。 这些研究人员将黄瓜花叶病毒(cucumber mosaic virus, CMV)接种到阿拉伯芥(thale cress)植物上,并观察发生了什么。 当黄瓜花叶病毒向SAM扩散时,他们注意到这种病毒在到达一个表达WUSCHEL的区域(下称WUSCHEL表达区域)之前就停止了。通过仔细观察调节蛋白WUSCHEL在这个区域的分布,他们发现这种病毒在接种后试图站稳脚跟的地方出现了更多的WUSCHEL。作为一种极其重要的蛋白,WUSCHEL在植物胚胎发育的早期阶段,在决定干细胞命运的过程中起着关键的调节作用,同时也负责监督SAM,使得它们维持在未分化的状态,并确定它们会产生什么样的子细胞。 他们随后将黄瓜花叶病毒直接接种到阿拉伯芥的干细胞中及其正下方,发现这种病毒只在后一个区域传播。Zhao说,“一种称为地塞米松(dexamethasone)的化学物可以诱导我们测试的植物产生WUSCHEL蛋白。因此,接下来,我们给阿拉伯芥接种更多的黄瓜花叶病毒,然后对其中的一些植物进行地塞米松处理,还有一些植物未接受这种处理。”在未接受地塞米松处理的阿拉伯芥植物中,大约89%的植物感染了这种病毒,但在接受地塞米松处理的阿拉伯芥植物中,90%的植物并未受到这种病毒入侵。 WUSCHEL是如何战胜这种病毒的呢?这些研究人员发现,WUSCHEL蛋白的作用是抑制黄瓜花叶病毒蛋白的产生。 病毒不能自己制造蛋白,而是劫持有机体的蛋白装配线来产生它们自己的病毒拷贝。对调节SAM有很大作用的WUSCHEL蛋白实质上已经冻结了所有的蛋白产生---无论是植物自己的蛋白产生还是被这种病毒劫持时的蛋白产生--从而阻止了这种病毒的复制。 Zhao说,与阿拉伯芥中直接产生WUSCHEL蛋白的基因相似的基因在植物王国中非常普遍,因此这些研究人员对“这种策略是否可以应用于育种以在未来获得广谱抗病毒作物品种”很感兴趣。