浙大徐平龙课题组揭示细胞“百毒不侵”的秘密
有一个成语说“没有毒药可以入侵”。事实上,自然界中有2000多种动物病毒,其中只有50种左右的病毒能引起人类疾病,因为这些病毒能以各种方式完全或部分拮抗我们的细胞质核酸识别机制及其激活的抗病毒宿主防御。
最近,浙江大学生命科学研究所徐的研究小组在细胞水平上发现了一个有趣的现象:细胞“营养太好”,这可能会降低人体的抗病毒免疫功能,让病毒进入。相关的研究论文发表在3月27日的《自然细胞生物学》在线版上。
据报道,胞质核酸识别途径不仅对抵抗病毒感染非常重要,而且在自身免疫性疾病、神经退行性疾病和肿瘤发生中也起着重要作用。许平龙说,该研究小组还与浙江大学转化医学院的邹健研究小组合作,共同开发了一种斑马鱼模型,可以高效、快速地评估基因的抗病毒功能。这一新工具将为科学家研究病毒防御机制提供重要支持。
记者了解到,生命中的细胞内部和细胞之间的信号传导一直在发生,以完成我们生命中的每一项活动。
科学家在2003年开始发现一系列与人体抗病毒感染高度相关的信号通路。当病毒侵入细胞时,我们体内细胞质中的某些蛋白质可以主动检测病毒核酸,然后激活细胞中的一系列抗病毒机制,并将信号传递给周围的细胞,提醒每个人“战斗”。这种细胞机制构成了生物体抵抗病毒和维持健康的重要屏障。
许平龙说,细胞质核酸识别途径是一个古老的和高度保守的途径。这组信号通路一直存在,并在人类进化链的末端和古代低等脊椎动物生命形式中发挥作用,包括人类、鸟类和池塘中的鱼类。
“如果这条路径失败,病毒会利用它。什么因素会影响它?”从许的角度来看,这个问题是非常基础和重要的,但目前世界上还很少有深入的研究。“我们通过研究发现,细胞的营养状况和细胞间的物理接触是关键因素。”研究发现,这两个因素通过调节激酶TBK1的活性发挥作用。当细胞处于营养或能量缺乏状态时,TBK1激酶将处于更加敏感的状态,病毒防御机制将更加敏感和活跃。该研究小组还通过人工增加或减少细胞数量来调节细胞的拥挤状态。有趣的是,当细胞从拥挤变成松散时,它们的抗病毒能力也会降低。换句话说,细胞营养应激或相互拥挤有利于提高细胞的病毒防御能力。
这一发现启发科学家们思考另一种信号通路:河马,一种调节细胞增殖和迁移的关键细胞机制,近年来引起了科学家们的极大关注。“这两条路径控制着相反的生物过程,”许平龙说。“河马决定增殖,而细胞质核酸识别途径处理”危险。"这两者之间有联系吗?"经过进一步的研究,研究小组发现了两条途径之间相互调节的分子机制,进一步加深了人们对病毒防御机制的认识。
据报道,徐的研究小组的研究工作揭示了一个不寻常的功能,河马途径,它可以整合信号,通过一个意想不到的机制,的激活。河马成分的水平和活性可用作调节宿主抗病毒反应强度的决定因素。鉴于此,这些成分可用作抗病毒药物的靶标。
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