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SARS-CoV-2 病毒復制被 RIG-I 抑制(圖自:Taisho Yamada)

近日,由日本遺傳醫學研究所 Akinori Takaoka 教授帶領的一支北海道大學研究團隊,剛剛揭示瞭一種針對 SARS-CoV-2 病毒的新型防禦機制。

該反應涉及用於識別病毒模式的 RIG-I 受體,它是一種檢測 RNA 病毒的生物學分子,能夠抑制 SARS-CoV-2 在人肺細胞的復制。而上調該蛋白的表達,即可增強 COPD 患者的免疫反應。

這項研究發現,有助於預測 COVID-19 患者的預後。感興趣的朋友,可移步至近日發表在《自然免疫學》(Nature Immunology)期刊上的文章。

原標題為《RIG-I triggers a signaling-abortive anti-SARS-CoV-2 defense in human lung cells》。

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Taisho Yamada(上圖左)與研究通訊作者 Akinori Takaoka

迄今為止,全球已有超過 1.62 億人受到 COVID-19 的影響。這些人中有約 40~45% 為無癥狀感染者,另有 35~40% 的患者為輕癥患者,而其餘 19% 則是嚴重要需要住院治療的重癥患者。

這些癥狀通常與並發癥和風險因素有關,比如慢性阻塞性肺疾病(COPD),但不同個體對於病毒的反應存在巨大差異。

進入我們體內的微生物病原體,可被稱作模式識別受體(PRR)的蛋白質給檢測到,同時這些蛋白質也會激發身體對這些病原體的免疫反應。

考慮到病毒感染是由一部分 PRR 檢測到的,科學傢們便將註意力集中到瞭屬於其子集的 RIG-I 蛋白質上。眾所周知,其對於檢測和響應 RNA 病毒(比如流感)也至關重要。

在細胞培養系中開展的實驗中,科學傢們發現肺細胞中幾乎沒有對 SARS-CoV-2 的先天免疫反應,這表明導致免疫反應的信號通路被中止。

科學傢們因此研究瞭 RIG-I 的作用,發現它的缺乏會導致病毒復制的增加。通過進一步的實驗,研究團隊證實瞭對病毒復制的抑制效果,對 RIG-I 存在著較大的依賴性。

先前的一項研究表明,COPD 患者肺細胞中的 RIG-I 表達出現瞭下調。為此,科學傢們使用瞭來自兩名 COPD 患者的原代肺細胞,並得出這種情況會在 5 天後檢出病毒復制的結論。

而通過上調 RIG-I 表達的全反式視黃酸(ATRA)來處理這些 COPD 細胞,即可顯著降低細胞中的病毒滴度。

此外如果使用 RIG-I 突變體,他們也能夠闡明 RIG-I 對 SARS-CoV-2 復制的抑制機理 —— 解旋酶域是 RIG-I 中的結構元件,它會與病毒 RNA 相互作用,從而阻斷主導病毒復制的衍生酶。

綜上所述,這項研究證明瞭 RIG-I 具有獨特的病毒識別模式,全稱為“RIG-1 介導信號傳導失敗的抗 SARS-CoV-2 防禦機制”。

最後,它還表明 RIG-1 表達水平是預測 COVID-19 患者預後的潛在參數這一。通過進一步的工作,我們或可找到控制 SARS-CoV-2 感染的新策略。

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