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Nat Immunol:发现一种新的抵御SARS-CoV-2机制

  1. COVID-19
  2. SARS-CoV-2
  3. RIG-I
  4. 模式识别受体
  5. RNA病毒
  6. 全反式维甲酸
  7. COPD
  8. 螺旋酶结构域

来源:本站原创 2021-05-31 19:21

2021年5月31日讯/生物谷BIOON/---导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2正在全球肆虐。在首次报告COVID-19和这种大流行病蔓延以来的18个月里,已经进行了大量的研究来了解它和开发治疗它的方法。根据美国霍普金斯大学的最新统计数据(https://coronavirus.jhu.edu/map.html),超过1.69亿人遭受SAR

2021年5月31日讯/生物谷BIOON/---导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2正在全球肆虐。在首次报告COVID-19和这种大流行病蔓延以来的18个月里,已经进行了大量的研究来了解它和开发治疗它的方法。根据美国霍普金斯大学的最新统计数据(https://coronavirus.jhu.edu/map.html),超过1.69亿人遭受SARS-CoV-2感染。SARS-CoV-2对所有感染者的影响不尽相同。

在这些感染者中,大约35%~40%的患者出现了轻微的症状,而其余19%的患者出现了足以住院或致命的症状,这些症状通常与慢性阻塞性肺病(COPD)等合并症和风险因素有关。这种不同的症状表现表明,个人对这种病毒的反应存在巨大的差异。这方面的原因并不完全清楚,是正在研究的一个重要领域。

在一项新的研究中,来自日本北海道大学的研究人员发现了一种针对SARS-CoV-2的新型防御反应,它涉及病毒模式识别受体RIG-I。上调这种蛋白质的表达可以加强COPD患者的免疫反应。他们发现作为一种检测RNA病毒的分子,RIG-I抑制了SARS-CoV-2在人类肺部细胞中的复制。这可能有助于预测COVID-19患者的结果。相关研究结果近期发表在Nature Immunology期刊上,论文标题为“RIG-I triggers a signaling-abortive anti-SARS-CoV-2 defense in human lung cells”。


我们体内的微生物病原体是由称为模式识别受体(PRR)的蛋白质检测出来的,这些蛋白质也会触发对这些病原体的免疫反应。病毒感染是由PRR的一个亚群检测出来的;科学家们将注意力集中在属于这个亚群的RIG-I蛋白质上。众所周知,RIG-I对于检测和应对RNA病毒(如流感病毒)至关重要。

在针对体外培养的细胞系进行的实验中,这些作者发现在肺细胞中对SARS-CoV-2几乎没有先天免疫反应,这表明导致免疫反应的信号通路被中止了。然而,这种病毒的复制受到抑制。他们调查了RIG-I的作用,发现它的缺乏导致病毒复制增加。进一步的实验证实,对病毒复制的抑制是依赖于RIG-I的。


RIG-I可抑制SARS-CoV-2复制。当不表达RIG-I的肺细胞(左)暴露于SARS-CoV-2时,病毒刺突蛋白(绿色)在暴露后5天(72小时)才被检测到。在正常细胞(右)中,SARS-CoV-2复制被抑制,图片来自Nature Immunology, 2021, doi:10.1038/s41590-021-00942-0。

以前的一项研究已表明,RIG-I的表达在COPD患者的肺细胞中是下调的。通过使用来自两名COPD患者的原代肺细胞,这些作者发现RIG-I的这种下调导致了5天后检测到病毒复制。他们还证明,用全反式维甲酸(all-trans retinoic acid, ATRA)处理这些COPD细胞,可以提高RIG-I的表达,从而显著减少这些细胞中的病毒滴度。此外,利用RIG-I突变体,他们能够阐明RIG-I抑制SARS-CoV-2复制的机制:作为RIG-I的一个结构元件,螺旋酶结构域与这种病毒的RNA相互作用,阻断了一种源自这种病毒的负责复制的酶。

这项研究证明了RIG-I独特的病毒识别模式,这些作者称之为RIG-I介导的信号通路中止性抗SARS-CoV-2防御机制。它还表明,RIG-I表达水平是预测COVID-19患者预后的潜在参数之一。必须开展进一步的研究工作来发现调节RIG-I表达水平并可能导致控制SARS-CoV-2感染的新策略。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Taisho Yamada et al. RIG-I triggers a signaling-abortive anti-SARS-CoV-2 defense in human lung cells. Nature Immunology, 2021, doi:10.1038/s41590-021-00942-0.

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