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Nat Commun:穿“蛋白外衣”的病毒传染性更强,竟会加快阿尔兹海默症发生

来源:本站原创 2019-05-31 23:40

2019年5月31日讯 /生物谷BIOON /——斯德哥尔摩大学(Stockholm University)和卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)的最新研究表明,病毒与宿主生物体液中的蛋白质相互作用,会在病毒表面形成一层蛋白质。这种蛋白外壳使病毒更具传染性,并促进了神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)斑块的形成。

病毒是死的还是活的?嗯…两者都有。病毒只能在活细胞内繁殖,并利用宿主的细胞机制为自己提供营养。然而,在进入宿主细胞之前,病毒只是纳米大小的颗粒,非常类似于用于医学诊断和治疗的人工纳米颗粒。斯德哥尔摩大学(Stockholm University)和卡罗林斯卡学院(Karolinska Institutet)的科学家们发现,病毒和纳米粒子还有另一个重要特性:当它们在找到目标细胞之前遇到宿主的生物液体时,都会被一层蛋白质覆盖。表面的这层蛋白质对它们的生物活性有显着的影响。

图片来源:Nature Communications

想象一下,一个网球掉进了一碗牛奶和麦片粥里。当你把球从碗里拿出来的时候,球马上就被混合物中的粘性颗粒覆盖住了。当病毒与含有数千种蛋白质的血液或肺部液体接触时,也会发生同样的情况。

Kariem Ezzat和他的同事研究了不同生物体液中呼吸道合胞病毒(RSV)的蛋白冠。RSV是全球儿童急性下呼吸道感染最常见的原因,每年导致3400万例病例和19.6万人死亡。"RSV在血液中的蛋白冠特征与在肺液中的非常不同。它在人类和其他物种之间也是不同的,例如恒河猴,也会感染RSV,"Ezzat说道。"病毒在基因水平上保持不变。它只是通过在表面积累不同的蛋白质冠层来获得不同的身份,这取决于它所处的环境。这使得病毒有可能利用细胞外宿主因子来获得益处,我们已经证明,许多不同的冠状体会使RSV更具传染性。"

斯德哥尔摩大学和卡罗林斯卡学院的研究人员还发现,RSV病毒和1型单纯疱疹病毒 (HSV-1)等病毒可以结合一类特殊的蛋白质,称为淀粉样蛋白。淀粉样蛋白聚集成斑块,在阿尔茨海默病中发挥作用,导致神经元细胞死亡。到目前为止,病毒和淀粉样斑块之间联系的机制还很难找到,但是Ezzat和他的同事发现HSV-1能够加速可溶性淀粉样蛋白向构成淀粉样斑块的线状结构转变。在阿尔茨海默氏症的动物模型中,他们发现老鼠在脑部感染48小时内就患上了这种疾病。在没有HSV-1感染的情况下,这个过程通常需要几个月的时间。

"我们论文中描述的新机制不仅可以对理解决定病毒传染性的新因素产生影响,还可以对设计疫苗的新方法产生影响。此外,我们描述了描述一种连接病毒和淀粉样蛋白致病原因的物理机制,这将增加我们对微生物在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中的作用的研究兴趣,并为治疗开辟新的途径。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Kariem Ezzat et al. The viral protein corona directs viral pathogenesis and amyloid aggregation, Nature Communications (2019). DOI: 10.1038/s41467-019-10192-2
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