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研究报道新型冠状病毒激活宿主天然免疫反应新机制

  1. 免疫

来源:北大 2021-11-06 20:58

北京大学魏文胜教授课题组与中国医学科学院/北京协和医学院王健伟教授课题组合作在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志发表了题为“Sensing of cytoplasmic chromatin by cGAS activates innate immune response in SARS-CoV-2 infec





北京大学魏文胜教授课题组与中国医学科学院/北京协和医学院王健伟教授课题组合作在Signal Transduction and Targeted Therapy杂志发表了题为“Sensing of cytoplasmic chromatin by cGAS activates innate immune response in SARS-CoV-2 infection”的研究论文,报道了新冠病毒激活宿主天然免疫反应新机制。

由新冠病毒感染引起的2019年新型冠状病毒疾病(COVID-19)严重影响人类健康和社会稳定,但其致病机制仍不清。天然免疫反应是宿主抵抗病毒入侵的第一道防线,魏文胜课题组与合作者在前期发现,COVID-19病人肺部中存在强烈的干扰素活化特征,提示新冠病毒感染能够有效激活天然免疫活化途径。

新冠病毒是一类RNA病毒,通常由宿主RIG-I样受体(RLR)进行识别并激活干扰素反应。前期工作表明,新冠病毒在感染细胞的早期能够强烈抑制RLR信号通路;但在感染后期仍有大量干扰素产生,提示存在RLR非依赖的抗病毒信号传导途径的参与。该研究发现,新冠病毒感染能够诱导细胞融合形成大量的合胞体,在此过程中,细胞核中的染色质被运输到细胞质中,并被胞质中的DNA感受器cGAS识别,从而激活STING及下游通路,诱发宿主的抗病毒天然免疫反应。在新冠病毒感染小鼠的肺脏中,同样发现了合胞体的产生和STING通路的活化,提示该现象具有生理和病理意义。

为了进一步研究新冠病毒诱导的细胞融合与天然免疫活化的关系,课题组建立了由病毒刺突蛋白Spike及病毒受体ACE2相互作用所介导的细胞融合体系。结果表明,在非感染的条件下,由Spike-ACE2介导的细胞融合引起了细胞核机械力感知(Nuclear mechanosensing)的变化,导致核纤层和染色质稳定降低,从而促进了染色质的核输出(图1)。被运输到胞质中的染色质片段能够强烈激活cGAS-STING通路,促进干扰素的产生,并抑制新冠病毒的复制。该研究还发现,STING激动剂具有很强的抑制新冠病毒复制的功能,该结果为抗病毒治疗提供了新的思路。

天然免疫反应的经典范式是机体对“自我”和“非我”成分进行识别和区分后,针对病原体入侵做出的特异性反应。该研究发现,在一定情况下,宿主自身的成分可以被用作“危险信号”来激活抗病毒天然免疫反应。相关结果是对“病原相关分子模式-模式识别受体”这一理论的补充,并为理解新冠病毒与宿主相互作用机制提供了新的依据。(生物谷Bioon.com)

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