科学家们发现了一种针对COVID-19冠状病毒的新型防御机制

2022-05-24新闻资讯

SARS-CoV-2 复制被 RIG-I 抑制

SARS-CoV-2 的复制被 RIG-I 抑制。当不表达 RIG-I 的肺细胞(左)暴露于 SARS-CoV-2 时,在暴露后 5 天(72 小时)就会检测到病毒刺突蛋白(绿色)。在正常细胞(右)中,SARS-CoV-2 的复制受到抑制(Taisho Yamada 等人,Nature Immunology。图片来源:Taisho Yamada 等人。自然免疫学。

北海道大学的科学家们发现了一种针对SARS-CoV-2的新型防御反应,其中涉及病毒模式识别受体 RIG-I。上调该蛋白的表达可以增强 COPD 患者的免疫反应。

自首次报告COVID-19和大流行蔓延以来,已经进行了大量研究来了解它并开发治疗它的方法。COVID-19 不会平等地影响所有感染者。许多人没有症状;在有症状的人中,绝大多数症状轻微,只有少数有严重病例。其原因尚不完全清楚,是正在进行的研究的一个重要领域。

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由北海道大学遗传医学研究所高冈昭典教授领导的一组科学家表明,检测RNA病毒的生物分子 RIG-I 可抑制 SARS-CoV-2 在人肺细胞中的复制。他们的发现可能有助于预测 COVID-19 患者的结果,发表在《自然免疫学》杂志上。

迄今为止,已有超过 1.62 亿人受到 COVID-19 的影响。这些人中约有 40% 至 45% 没有症状;至于其余的,大约 35% 至 40% 的人患有轻度疾病,而其余 19% 的人受到严重到需要住院或致命的症状的影响,这些症状通常与合并症和风险因素有关,例如慢性阻塞性肺病(COPD)。这一系列症状表明,个体对病毒的反应存在巨大差异。

山田大正和高冈明典

Taisho Yamada(左),第一作者,Akinori Takaoka(右),该论文的通讯作者

我们体内的微生物病原体被称为模式识别受体 (PRR) 的蛋白质检测到,这种蛋白质也会触发对这些病原体的免疫反应。病毒感染由 PRR 的一个子集检测;科学家们将注意力集中在蛋白质RIG-I上,它属于这个子集。众所周知,RIG-I 对于检测和响应 RNA 病毒(如流感病毒)至关重要。

DYS-805倒置相衬生物显微镜
DYS-805三目倒置相衬生物显微镜

细胞培养系中进行的实验中,科学家们发现肺细胞中对 SARS-CoV-2 的先天免疫反应很少,这表明导致免疫反应的信号通路被中止。然而,病毒复制被抑制。科学家们调查了 RIG-I 的作用,发现它的缺乏会导致病毒复制增加。进一步的实验证实,病毒复制的抑制依赖于RIG-I。

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先前的一项研究表明,RIG-I 表达在 COPD 患者的肺细胞中下调。科学家们使用来自两名 COPD 患者的原代肺细胞表明,RIG-I 的这种下调导致 5 天后检测到病毒复制。他们还证明,用上调 RIG-I 表达的全反式维甲酸 (ATRA) 处理这些 COPD 细胞可显着降低细胞中的病毒滴度。此外,使用 RIG-I 突变体,他们能够阐明 RIG-I 抑制 SARS-CoV-2 复制的机制:解旋酶结构域是 RIG-I 中的一个结构元件,它与病毒 RNA 相互作用,阻断病毒-负责复制的衍生酶。

这项研究证明了 RIG-I 的独特病毒识别模式,称为 RIG-I 介导的信号失效抗 SARS-CoV-2 防御机制。它还表明,RIG-I 表达水平是预测 COVID-19 患者预后的潜在参数之一。必须做进一步的工作来揭示调节 RIG-I 表达水平的因素或条件,并可能导致控制 SARS-CoV-2 感染的新策略。

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