葡萄糖:对抗年度季节性流感的潜在新靶点

12月15日,在新奥尔良举行的美国细胞生物学学会(ASCB)年会上,一项研究表明,减少葡萄糖代谢可以降低实验室细胞培养中的流感病毒感染,为对抗季节性流感提供了一种全新的方法。

虽然每年的流感疫苗是基于美国疾病控制中心(CDC)对每个流感季节最广泛传播的病毒的预测,但新方法针对所有流感病毒的一个代谢需求:

北卡罗莱纳大学格林斯博罗分校的Amy Adamson博士和Hinissan Pascaline Kohio博士说,减少病毒的葡萄糖供应削弱了微生物感染宿主细胞的能力。

发烧、疼痛和其他流感病毒感染的痛苦折磨着每年5%到20%的美国人。虽然流感对大多数患者来说通常不会危及生命,但1918年的西班牙流感大流行表明,流感病毒可以演变成致命的病原体,并在全球范围内传播。由于流感病毒通过突变和基因交换不断变化,疾病控制与预防中心每年都要重新配制流感疫苗

但要感染细胞依赖于细胞自身蛋白质的作用,所以减缓病毒感染的另一种策略是针对病毒的基本需求,例如,它们对细胞葡萄糖的依赖。亚当森和Kohio博士证明,在实验室培养的哺乳动物细胞中,可以通过改变葡萄糖代谢来控制甲型流感感染。

当流感病毒最初感染细胞时,病毒被限制在一个内吞囊泡中,病毒蛋白HA和M2利用囊泡内的酸性环境将病毒脂膜与囊泡的脂膜融合,然后将病毒基因组释放到细胞质中。介导这些重要病毒过程的酸性pH值是由细胞的液泡型H+ atp酶(v - atp酶)质子泵建立和维持的。研究人员发现,这种依赖性可以用来控制感染的成功。

亚当森和Kohio博士提高了实验室细胞培养中的葡萄糖浓度,流感感染率随之上升。用一种抑制葡萄糖代谢的化学物质处理病毒细胞,显著减少了实验室培养中的病毒复制。研究人员还证明,只需添加ATP(细胞反应的主要能量来源),就可以使感染恢复到较高水平,而不需要葡萄糖。

仔细观察,他们发现较高水平的葡萄糖促进了v - atp酶质子泵的组装,该质子泵驱动A型流感病毒基因组释放到细胞质中,细胞质是细胞的内部水环境。

当Adamson博士和Kohio博士向细胞培养物中添加葡萄糖抑制剂时,分子泵的组装被抑制了。他们得出结论,病毒感染与v - atp酶泵的组装密切相关,这种依赖性可以用来操纵感染的成功。

具体来说,它们能够通过降低葡萄糖水平来分解v - atp酶,从而抑制细胞的病毒感染。此外,它们通过糖酵解(葡萄糖分解代谢的初始途径)的化学抑制剂处理细胞来抑制感染。相反,细胞的流感病毒感染可能通过给予而增加研究人员在杂志上报告说,葡萄糖含量高于正常水平病毒学http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23876457

研究人员通过控制来降低病毒感染的容易程度因此,v - atp酶活性提示了一种抑制流感病毒感染的新策略。

“综上所述,我们建议改变可能是一种抑制流感病毒感染的潜在新方法,”亚当森博士和Kohio博士说。


进一步探索

一种基因缺陷保护老鼠免受流感病毒的感染

更多信息:作者将在12月15日(周日)下午1:30至3点的“宿主-病原体/宿主-共生相互作用II”海报环节中介绍“液泡型atp酶活性的糖酵解控制:调节流感病毒感染的机制”。
引用葡萄糖:抗击年度季节性流感的潜在新目标(2013年,12月15日),检索自2021年6月16日//www.pyrotek-europe.com/news/2013-12-glucose-potential-combating-annual-seasonal.html
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