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朊病毒感染细胞间外泌体中蛋白质组学分析

来源:中华实验和临床病毒学杂志 2020-04-21 12:51

 

朊病毒病是一类由朊病毒引起的致死性神经退行性疾病,又称为传染性海绵状脑病(transmissible spongeform encephaiopathies,TSEs)。人类朊病毒病主要包括克-雅病(creutzfeldt-jakob disease,CJD)、库鲁病(kuru)、吉斯特曼-施特劳斯综合征(gerstmann-str ussler-scheinker syndrom,GSS)、致死性家族型失眠症(fatal familial insomnia, FFI)等。动物朊病毒病包括羊瘙痒病(scrapie)、传染性水貂脑病(transmissible mink encephalopathy,TME)、麋鹿和骡鹿慢性消耗病(chronic wasting disease,CWD)和牛海绵状脑病(bovine spongiform encephalopathy,BSE)等。目前认为,朊病毒病是由正常细胞型朊蛋白(PrPC)构象发生改变,形成了具有感染性、部分蛋白酶K抗性和去污剂不可溶性的朊病毒(PrPSc)。感染朊病毒Chandler毒株的小鼠神经瘤细胞系SMB-S15是一种可观察到朊病毒的持续复制,但不影响细胞生长和分裂的细胞模型,经硫酸戊糖(pentosane sulfate,PS)处理后可清除PrPSc;经白藜芦醇(resveratrol,RES)处理后可有效抑制PrPSc的体外复制,并消除其在体内的感染力。

为了利用朊病毒感染细胞模型,探索朊病毒清除过程中外泌体内蛋白的差异表达,中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所谢姆斯耶·吾拉音、石强、高晨等利用同位素标记相对与绝对定量(isobaric tags for relative and absolute quantitation, iTRAQ)技术,分别从朊病毒感染细胞系SMB-S15、对照细胞系SMB-PS以及暴露于白藜芦醇4 d(RES4)和8 d(RES8)的SMB-S15细胞中提取外泌体,并对这些提取的外泌体中蛋白进行蛋白质组学分析。

结果发现:从4种细胞来源的外泌体中总计检出4 809种蛋白质,随着朊病毒的清除,外泌体中蛋白质变化多样,其中下调蛋白略多于上调蛋白。可能涉及的重要通路包括帕金森综合症、阿尔兹海默症和亨廷顿病等神经退行性疾病相关通路。

本研究发现在用白藜芦醇和硫酸戊糖清除朊病毒过程中,随着朊病毒的清除,细胞间外泌体中蛋白质随之发生变化,提示外泌体可能参与朊病毒在细胞间的传递。(生物谷Bioon.com)


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