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寨卡病毒劫持细胞清理,增强其自身的感染能力 这一发现如何申请专利?

专利代理 发布时间:2025-05-28 13:08:39 浏览:


在非洲绿猴肾细胞中显示的寨卡病毒,自2007年以来,这种病毒在非洲、美洲、亚洲和太平洋地区的人群中引发了传染病爆发。
 
一项新的研究揭示了寨卡病毒成功传播的生物学秘密:寨卡病毒利用宿主细胞自身的“自我护理”系统清除无用分子,同时抑制宿主蛋白质,这些宿主蛋白质原本是病毒用来进入细胞的。
 
虽然这些细胞表面蛋白对于病毒进入非常重要,它们在产生抗病毒反应中也扮演着角色。在此之前,病毒会操控细胞用来保持自身健康的机制,降低这些蛋白的活性,为无阻碍的病毒感染铺平道路。
 
尽管其他病毒,如HIV,会沉默宿主受体以进入细胞,但Zika病毒因其至少拥有三种自身蛋白可以完成这一任务而显得不同寻常。
 
令人惊叹的是,不仅一种,而是几种寨卡病毒蛋白都能做到这一点,我们研究了两种寨卡病毒株,并检查了三种生理相关的细胞类型。用这两种病毒株,在三种细胞类型中都能看到下调。这似乎是一个重要的机制。
 
世界卫生组织称,寨卡病毒主要由伊蚊传播给人类,自2007年以来,该病毒在非洲、美洲、亚洲和太平洋地区引发了传染病爆发。
 
2015年,巴西发生了一场大规模疫情,证实了宫内感染寨卡病毒与出生时患有包括小头畸形在内的先天性问题之间的联系。虽然大多数感染病毒的人没有或只有轻微症状,但该病毒也与成年人和较大儿童的吉兰-巴雷综合征、神经炎和脊髓炎(脊髓炎症)有关。
 
先前的研究已经表明,特定的细胞表面蛋白,称为PS受体,是许多病毒(包括寨卡病毒)的重要入侵点。本研究集中于两种这样的蛋白质,即AXL和TIM-1,这两种蛋白质先前已被与寨卡病毒感染联系起来。在这项工作中,刘和同事们试图解释寨卡病毒如何在通过AXL和TIM-1进入后维持感染。
 
研究团队完成了使用非洲和亚洲株寨卡病毒在三种与病原体靶向的呼吸、生殖和神经系统相关的细胞类型中进行的细胞培养实验:人类细胞,包括覆盖肺部的细胞、支持胚胎的细胞(称为滋养层细胞)和胶质母细胞瘤脑癌细胞。
 
实验显示,在寨卡病毒感染后,AXL和TIM-1在这三种细胞中的表达都下调了。研究人员原本期望发现这种抑制是通过两种常见的蛋白质降解过程实现的,但相反,他们发现寨卡病毒利用了细胞的自我保存程序:自噬。
 
自噬是一种基本的生理机制,通过降解宿主成分来保存细胞过程。它也被称为自噬——宿主需要去除其自身的受损细胞器或错误折叠的蛋白质,因为它们对宿主没有好处,
 
在这种情况下,病毒的感染过程操纵宿主细胞抑制其自身的保护蛋白——这是一种病毒适应策略,使寨卡病毒能够掌控自己的命运。
 
如果没有这种抑制,AXL和TIM-1将开始在抗病毒反应中产生炎症分子。它们正常水平的病毒进入促进作用也可能使更多的寨卡病毒粒子能够进入已经感染的细胞,从而引发一种称为超级感染的竞争局面——这是病毒希望避免的,因为过度拥挤会威胁到细胞的生存,而细胞的死亡会杀死感染的病原体。
 
进一步的实验确定了三种能引发宿主细胞自噬的寨卡病毒蛋白。
 
通常那些蛋白质介导病毒进入或参与病毒复制,但它们也负责这种下调——这是一种新的功能,这并不奇怪,因为病毒编码的东西对他们自身的复制或调节宿主非常重要。
 
尽管需要进一步的研究才能确定这一点,但这种机制可能与埃博拉病毒有关,该病毒利用TIM-1蛋白进入宿主细胞,或者与属于与寨卡病毒同一黄病毒家族的其他病原体,如西尼罗病毒、黄热病病毒和登革热病毒有关。
 
这反映了病毒与宿主的共同进化。宿主因素对病毒有多重要,病毒就会采取更多措施来控制它,了解这些机制是为可能出现的或重新出现的导致传染病的病毒做好准备的重要组成部分。
 
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