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麻疹病毒不仅激活RNA病毒通路,还激活DNA病毒通路
【字体: 大 中 小 】 时间:2021年10月21日 来源:生物通
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这项成果于近日发表在《PLOS Pathogens》杂志上,揭示了一种全新的宿主防御策略,有望帮助人们彻底根除这种传染病。
东京大学工业科学研究所的研究人员近日发现,麻疹病毒的感染会激活先天免疫系统的两个不同分支,而不是一个。这是因为麻疹病毒会对细胞内的线粒体产生影响。
这项成果于近日发表在《PLOS Pathogens》杂志上,揭示了一种全新的宿主防御策略,有望帮助人们彻底根除这种传染病。
麻疹是儿童最常见的急性呼吸道传染病之一。众所周知,病毒基因组可以由RNA或DNA组成,而宿主对它们的免疫反应是不同的。RNA病毒(如麻疹病毒)会激活一种称为RIG-I的分子,而DNA病毒会激活另一种cGAS分子。这些分子随后引发干扰素等其他分子的级联激活,导致宿主对病毒的免疫反应。
这个团队最近发现,麻疹病毒(MeV)的感染会导致RNA和DNA病毒免疫反应的先后激活。麻疹病毒会影响细胞内的线粒体,干扰它们的生长和分裂,导致它们融合在一起。线粒体被称为细胞的“能量工厂”,对细胞能量的产生至关重要,它含有一个较小的环状DNA分子。
在麻疹病毒感染后,线粒体DNA被释放到细胞中。这种释放到细胞质中的DNA会触发cGAS免疫反应,就像DNA病毒一样。这种反应是发生在麻疹病毒本身引起的对RNA病毒的免疫反应之后。
文章的第一作者Hiroki Sato表示:“我们首先使用成像技术在麻疹感染的培养细胞中发现了线粒体异常。然后,我们通过生化分析确认了感染细胞的细胞质中存在线粒体DNA,然后在缺乏cGAS蛋白的小鼠身上进行了实验,表明免疫反应也是由cGAS通路引起的。”
这是第一次发现单链和负链RNA病毒可以激活cGAS通路。“我们认为,麻疹病毒感染有两个过程,”资深作者Chieko Kai谈道。“在第一个早期阶段,病毒RNA复制被RNA感知免疫反应检测到,然后在第二个后期阶段,线粒体下调和线粒体DNA的释放导致干扰素产生的延长。”
研究小组随后从先前发表的数据集中发现了证据,表明影响线粒体生长和发育的其他病毒也可以触发这种反应。因此,他们认为这是一种重要的宿主机制,能够对这类病毒产生完全的免疫反应。深入了解人体如何对抗麻疹等病毒的感染,也许有助于彻底根除这种疾病。
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Sato H, Hoshi M, Ikeda F, Fujiyuki T, Yoneda M, Kai C (2021) Downregulation of mitochondrial biogenesis by virus infection triggers antiviral responses by cyclic GMP-AMP synthase. PLoS Pathog 17(10): e1009841. https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1009841