《Nature | TMEFF1是大脑神经元抗HSV的固有机制》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-07-26
  • 2024年7月24日,奥胡斯大学Sren R Paludan、上海交通大学蔡宇伽共同通讯在Nature发表题为TMEFF1 is a neuron-specific restriction factor for herpes simplex virus的文章,将TMEFF1确定为单纯疱疹病毒1型(HSV-1)的神经元特异性限制因子(RF),能抵抗HSV-1导致的单纯疱疹脑炎(HSE)。这一发现揭示了中枢神经系统(CNS)防御病毒入侵的复杂机制,可能为新的治疗策略铺平了道路。

    该研究采用全基因组CRISPR筛选揭示了TMEFF1作为HSV-1 RF的作用。TMEFF1在中枢神经系统的神经元中有独特的表达,并且独立于I型干扰素(IFN)系统运作。研究人员发现,人类干细胞来源神经元中TMEFF1的清除导致HSV-1感染后病毒复制增加和神经元死亡,突显了其在限制病毒在大脑中传播方面的关键作用。进一步的研究表明,TMEFF1在病毒进入水平上起作用,通过与nectin-1和非肌肉肌球蛋白重链IIA和IIB相互作用阻断HSV-1复制周期:这些蛋白质分别是病毒细胞结合和融合过程中不可或缺的一部分。值得注意的是,Tmeff1-/-小鼠在大脑中对HSV-1感染表现出更高的易感性,但在外周组织中没有,突显了Tmeff1保护作用的神经元特异性。

    TMEFF1的神经元特异性作用表明,它可能是中枢神经系统内在抗病毒防御的关键组成部分,在不引发炎症的情况下,为病毒复制提供直接屏障。鉴于大脑容易受到过度炎症反应的影响,这一点尤其重要,可以避免炎症导致的严重神经损伤。该研究的结果也与之前关于HSE患者I型IFN-非依赖性抗病毒机制遗传缺陷的报道相一致,表明TMEFF1可能在维持病毒控制和中枢神经系统免疫介导的组织损伤之间的微妙平衡方面发挥关键作用。

    总之,TMEFF1作为神经元特异性HSV-1 RF的发现强调了中枢神经系统内在抗病毒防御的重要性,并为开发靶向治疗来对抗大脑病毒感染开辟了新途径。

  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07670-z
相关报告
  • 《Nature | TMEFF1是皮质神经元抗HSV感染的关键》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-07-26
    • 2024年7月24日,洛克菲勒大学Shen-Ying Zhang、Jean-Laurent Casanova、Yi-Hao Chan共同通讯在Nature发表题为Human TMEFF1 is a restriction factor for herpes simplex virus in the brain的文章,发现了蛋白质TMEFF1作为大脑中抗单纯疱疹病毒1型(HSV-1)的关键限制因子的新作用。这一发现揭示了在单纯疱疹病毒性脑炎(HSE)等背景下宿主防御机制和病毒发病机制之间的复杂相互作用。 该研究首先观察到,两名在儿童时期患有HSE的独立个体是TMEFF1罕见有害变异的纯合子。该基因编码一种细胞膜蛋白,主要在大脑皮层神经元中表达。进一步的研究表明,TMEFF1与HSV-1细胞表面受体NECTIN-1相互作用,削弱了病毒与细胞膜融合的能力,从而阻断了病毒的进入。TMEFF1的遗传缺陷被证明可以使HSV-1迅速进入皮质神经元,导致病毒向细胞核的转位和随后的复制增加。这种细胞表型可以通过用I型干扰素(IFN)预处理或通过表达外源性野生型TMEFF1来挽救。此外,作者发现全长TMEFF1或其N末端细胞外结构域的异位表达,而不是其羧基末端细胞内结构域,会损害HSV-1进入神经元以外的表达NECTIN-1的细胞的能力,从而增加细胞对HSV-1感染的抵抗力。 该研究的结果表明,人类TMEFF1在皮质神经元中对HSV-1感染起着保护作用,皮质神经元中TMEFF1组成性地高度富集。另一方面,遗传性TMEFF1缺陷使这些细胞容易感染HSV-1,可能是潜在的HSE诱因。这尤其值得注意,因为HSV-1在HSE之前、期间或甚至之后通常不会传播到其他组织如鼻腔和口腔上皮细胞,突显了中枢神经系统(CNS)对这种病毒的特定脆弱性。这项研究还强调了了解预防大脑中HSV-1感染的机制的重要性。TMEFF1作为HSV-1进入皮质神经元的宿主限制因子的发现,增加了关于人类免疫系统如何在中枢神经系统内防御病毒病原体的知识。 此外,该研究的结果对理解HSE的遗传基础具有重要意义。迄今为止,只有5-10%的HSE儿童被发现携带已知HSE致病基因的突变。将TMEFF1鉴定为HSE的一种新的遗传病因表明,这些基因没有突变的其他患者可能携带常染色体隐性先天性缺陷。 总之,TMEFF1作为HSV-1在大脑中的限制因子的发现为理解宿主防御机制和病毒发病机制之间的复杂相互作用开辟了新的途径,还为治疗干预提供了潜在的新靶点。研究人员指出,TMEFF1的细胞外结构域如果以可溶性形式产生,可能对对抗中枢神经系统或其他器官中的HSV-1,甚至HSV-2等病毒感染具有潜在的治疗价值。
  • 《大脑神经元能改变身份吗?肥胖的教训》

    • 来源专题:重大慢性病
    • 编译者:黄雅兰
    • 发布时间:2025-08-15
    • 长期以来,人们一直认为哺乳动物大脑神经元的功能特性是在发育过程中被编程的,并在整个成年生活中保持稳定。然而,某些神经元群体在成年后继续表达神经元身份的活性调节因子。在成年小鼠中,长期暴露于饮食诱导的代谢应激诱导了神经元身份改变的特征,而神经元身份维持的适应不良变化与患有神经退行性疾病(通常与肥胖相关)的人类的认知障碍有关。在这里,我们讨论了如何通过解开肥胖的神经学根源,我们可以解决哺乳动物大脑神经元是否在成年后保持身份可塑性的难题,同时推进对代谢和神经退行性疾病界面的致病机制的认识。