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《病毒诱骗周围的细胞降低防御能力》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2023-07-12

  •     2023年7月4日，亚利桑那大学的研究人员利用人类巨细胞病毒(HCMV)作为模型系统揭示了病毒感染对邻近未感染细胞的深远影响，研究成果以“Viruses trick bystander cells into lowering their defences”为题发表在Nature上。

        研究人员对病毒微环境的复杂性提供了一个诱人的窥视。标记附近细胞的方法是不到五年前首创的，它在病毒学中的应用是一项新进展。这项工作为更深入的机制研究奠定了基础，以了解病毒引发邻近细胞感染以及特定病毒蛋白和miRNA的作用背后的生物学。定义病毒微环境可能有助于提高我们对疱疹病毒潜伏期和再激活的理解，以及由此产生的允许病毒持续复制和传播的级联变化。




    编译来源：https://mp.weixin.qq.com/s/yYmIjm_y2yk7ev7PaaF5bw

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/d41586-023-02135-1?error=cookies_not_supported&code=3ef4add0-b0c4-4895-a34a-6cff7ba05f61
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相关报告

  • 《PNAS：利用细胞诱饵欺骗新冠病毒，降低细胞因子产生》
    • 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：2020-10-29
    • 科学家们在过去的几个月里，使出了浑身解数来开发针对COVID-19的治疗方法，从干细胞和合成抗体到普通的非处方药和屡试不爽的类固醇。有些人甚至试图通过使用分子诱饵来引诱SARS-CoV-2冠状病毒远离人类细胞。但很少有人试图用假的人体细胞来分散这种新型冠状病毒的注意力。如今，在一项新的研究中，中国复旦大学、武汉大学、暨南大学和美国国家卫生研究院（NIH）的研究人员报道经过基因改造的细胞可以在体外中和这种冠状病毒。他们设想此类细胞诱饵可能能够用来对抗感染。相关研究结果近期发表在PNAS期刊上，论文标题为“Decoy nanoparticles protect against COVID-19 by concurrently adsorbing viruses and inflammatory cytokines”。论文通讯作者为复旦大学的Lu Lu、Youhua Xie、Shibo Jiang和美国国家卫生研究院的Xiaoyuan Chen。 瑞典卡罗林斯卡研究所分子毒理学家Bengt Fadeel（未参与这项研究）说，“这是一项非常优雅的研究。只要你知道特定病毒的受体，原则上，你可以采用这种方法来拦截任何病毒。” 当SARS-CoV-2病毒在今年年初开始在全球蔓延时，Chen从开发诊断和治疗癌症的纳米技术转向研究SARS-CoV-2。他曾看到过利用诱饵受体欺骗HIV等病原体的报道，因而很好奇这种新兴技术是否能对SARS-CoV-2起作用。 为了找出答案，这些研究人员将来自人类单核细胞THP-1（一种来自白血病的细胞系）的膜与来自过量表达ACE2受体的人类胚胎肾细胞的膜融合在一起，其中SARS-CoV-2会抓住这种受体来侵入细胞。Chen说，他们希望，如果将这些融合囊泡注入体内，这种病毒会忽略未经过基因改造的人体细胞，而靶向细胞诱饵（即经过基因改造的细胞）。根据Chen的说法，一旦附着在经过基因改造的细胞的ACE2上，这种病毒就会被吸收和中和。 通过将具有细胞因子受体的单核细胞膜嵌入到这些工程泡囊中，这些细胞诱饵可以与IL-6等炎性细胞因子结合，防止它们积聚而导致细胞因子风暴，即被认为导致更严重COVID-19的过度免疫反应。 用诱饵来挫败SARS-CoV-2感染的想法并不新鲜。一个科学家团队使用经过基因改造的、自由漂浮的ACE2受体创造了一种与这种病毒结合得特别好的诱饵。这种诱饵可以“显著阻断SARS-CoV-2感染的早期阶段”，如今正处于Apeiron Biologics公司进行的2期临床试验中。在今年7月发表的一篇预印本文章中，美国俄勒冈州立大学药理学家Gaurav Sahay描述了一种利用脂质纳米颗粒将编码ACE2的工程化mRNA递送到小鼠肝脏的方法，从而使得ACE2诱饵可以表达并分泌到血液中。他发现，这种方法成功地让ACE2诱饵在体内增加，而且它们在体外抑制了一种经过基因修饰的、非致病性的SARS-CoV-2。 Chen对这一概念的新扩展是将诱饵与细胞因子受体偶联在一起。Sahay说，“[ACE2和细胞因子受体]在这种囊泡结构中的结合是一种新的东西。这是一个非常令人兴奋的新进展。” 这些研究人员通过在人类和猴子细胞中培养SARS-CoV（2003年导致SARS疫情）和SARS-CoV-2（导致COVID-19）来测试他们的纳米诱饵（nanodecoy，即前面提及的细胞诱饵），结果发现无论细胞或病毒类型如何，这些纳米诱饵都能显著抑制病毒感染。 为了测试这些诱饵是否能在培养皿之外发挥作用，这些研究人员让小鼠吸入刺激物脂多糖，诱发小鼠出现急性肺部炎症。在四小时后，这些小鼠吸入这些纳米诱饵，八小时后，他们收集了它们肺部的液体。他们发现，与没有接受这些诱饵的小鼠相比，这些诱饵成功地清除了接受它们的小鼠体内的细胞因子。 Chen说，“这项研究相当直接。令人吃惊的是，这样的一种简单的方法至少在细胞水平上能够中和病毒，并在体内在几个小时内中和细胞因子。对于COVID-19来说，快速反应是必不可少的，而这些纳米诱饵就能做到这一点。” 虽然这些结果表明，这些诱饵可以中和小鼠肺部中的细胞因子，但是它们阻断SARS-CoV-2感染的能力并没有在小鼠身上进行测试。Chen指出，目前缺乏携带人类ACE2基因的转基因小鼠，这将是进行此类实验所必需的。 Fadeel说，接受这些纳米诱饵的小鼠对这种治疗没有任何不良反应，这是令人鼓舞的，但是他说，他想知道这在人类中是否也能成立，特别是由于这些经过基因改造的细胞使用了来自人类癌细胞的材料。他说，“我会对施用少量癌细胞持谨慎态度，特别是进入肺部。” Sahay还指出，肺部、动脉、心脏、肾脏和肠道中的细胞膜产生ACE2是有原因的---它能切割血管紧张素，即一种让血压升高的蛋白。他怀疑这些诱饵是否会损害人体调节血压的能力，这是因为血管紧张素可能与这些诱饵结合。 这些研究人员目前都没有计划在人类身上测试这些诱饵。Chen说，“这是一种非常简单的方法---几乎太简单了。这就是这项研究的魅力所在。”
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  • 《11月5日_SARS-CoV-2病毒阻塞了细胞防御系统》
    • 来源专题：COVID-19科研动态监测
    • 编译者：zhangmin
    • 发布时间：2020-11-18
    • 据ScienceDaily网站11月5日消息，耶鲁大学的一个多学科研究小组发现SARS-CoV-2是如何通过阻止细胞蛋白（包括免疫分子）的产生来实现阻断细胞产生保护性蛋白质的能力，而不会阻碍其自身的复制能力，并导致宿主严重疾病。此前的研究表明，COVID-19病毒中有一种病毒蛋白，即非结构蛋白1（Nsp1），有能够阻断细胞产生新蛋白的能力。 通过先进的基因筛选和低温电子显微镜（cryo-EM），耶鲁大学团队证明Nsp1是SARS-CoV-2最具致病性的病毒蛋白之一。在人类肺细胞中，Nsp1可以大大改变宿主细胞的基因表达，并从本质上形成一个栓塞，阻止核糖体接收信使RNA编码新蛋白质的遗传指令。这是遗传物质进入的通道，当它被阻断时，就不能产生蛋白质。该过程影响身体许多部位的蛋白质生产，而高水平的Nsp1可能有助于解释为什么某些人在感染病毒后身体状况较差。然而，尚不清楚病毒是如何在细胞失去制造正常蛋白质的能力后，仍然能够使用相同的核糖体在细胞中复制自己的蛋白质。 该病毒实质上是对宿主细胞进行重编，通过了解这一机制，研究人员有望设计出新的疗法。 原文链接：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/11/201105183759.htm
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