科学家新研究: 病毒攻击时优化细胞防御(图)

随着SARS-CoV-2病毒的毁灭性出现,科学界对揭示人类细胞如何对抗病毒感染的追求进入了高潮。最近加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的科学家们发表新的研究成果,为病毒攻击时优化细胞防御提供了线索。

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活细胞显示USP18(green)的产生,这是一种介导细胞复折射或对干扰素治疗失去敏感性的抑制因子。红色箭头指向USP18荧光报告者表达低的细胞,绿色箭头指向USP18报告者高表达的细胞。研究人员设计了一些策略来增加USP18产量较低的细胞比例,从而提高对干扰素的反应性。

UCSD的科学家在《eLife》最新期刊上发表了这项研究,它描述了人类单个细胞受到病毒攻击时所涉及的机制的新细节,并可能对COVID-19的临床治疗产生影响。这项研究有助于促进科学界对干扰素的理解,干扰素是人类细胞在检测到病毒时自然释放的一组关键免疫反应蛋白。

为了应对病毒感染,人类细胞合成并分泌干扰素α,这是一种能在细胞内引发一系列生化反应的化学物质,从而产生能够杀死病毒或限制病毒传播的基因产物。α-干扰素在临床上用于治疗乙型肝炎、丙型肝炎和艾滋病毒等疾病已有50多年的历史。

然而,这种努力受到了限制,因为α干扰素除了诱导抗病毒作用外,还会引发细胞对进一步治疗的不耐受性或不敏感。这种停滞的有效性在给药后的几个小时内持续,持续数天,导致治疗反应率较低。

为研究这些过程的细节,生物科学博士生Anusorn Mudla,分子生物学副教授郝南和他们的同事用实验分析和数学模型相结合的方法,描述了人类细胞用来控制干扰素引发的抗病毒反应的持续时间和强度的复杂的时间依赖性调节机制。他们的研究结果证实了USP18的产生存在时间延迟,USP18是一种抑制因子,可以触发细胞对干扰素治疗的不耐受性。

基于这些发现,重复给细胞注射干扰素,持续时间短于延迟时间,不太可能诱导这种抑制因子。这可能意味着比常规的慢性药物治疗有更高的治疗应答率的策略,”分子生物学部分的研究人员、该研究的首席作者郝说。

鉴于迫切需要针对SARS-CoV-2病毒和全球COVID-19大流行采取新的防御策略,这一发现尤其重要。这项新发现揭示了提高干扰素在未来临床应用中有效性的可能途径。

“最近的研究表明,与其他冠状病毒相比,SARS-CoV-2对干扰素α特别敏感,这使得干扰素治疗成为预防SARS-CoV-2感染的一种潜在策略。”

基于这一发现,研究人员现在可以设计干扰素的时间依赖性给药,以尽量减少这种抑制因子的产生并提高治疗效果。

完整的作者名单包括:Anusorn Mudla,Yanfei Jiang,Kei ichiro Arimoto,Bingxian Xu,Adarsh Rajesh,Andy Ryan,Wang,Matthew Daugherty,Dong Er Zhang和Nan Hao(图中者)。

这项工作得到了国立卫生研究院(R01 GM111458、R01 CA177305、R01 CA232147和R35 GM133633)、皮尤生物医学研究学者、泰国皇家政府DPST培训奖学金和细胞和分子遗传学培训补助金(T32 GM007240)的支持。

出门戴口罩,勿去扎人堆!

*重要条例!圣地亚哥县健康与社会服务部,公共卫生服务部发布卫生官命令与应急条例,并于2020年8月22日生效。全文链接在此:

https://www.sandiegocounty.gov/content/dam/sdc/hhsa/programs/phs/Epidemiology/Health_Officer_Order_Chinese.pdf

有关本地COVID-19测试问题咨询和联系的官方网页:
https://www.sandiegocounty.gov/content/sdc/hhsa/programs/phs/community_epidemiology/dc/2019-nCoV/testing.html

加州公共卫生部发布的关于使用布面覆盖物防止新型冠状病毒COVID-19传播的指南链接。https://www.cdph.ca.gov/Programs/CID/DCDC/Pages/Face-Coverings-Guidance.aspx

(美国华文网 圣地亚哥华文网编发 USChinesePress.com SanDiegoChinesePress.com)