研究揭示了一种新的、有效的提高免疫力和对抗病毒的方法

研究揭示了一种新的、有效的提高免疫力和对抗病毒的方法
感染了脑心肌炎病毒后,人体细胞会激活免疫防御系统,尤其是干扰素系统。这个系统的许多组成部分,包括圣路易斯华盛顿大学医学院(Washington University School of Medicine)的研究人员新发现的一些组成部分,都聚集在携带病毒的细胞中,并起到干扰病毒复制的作用。图片来源:张颖,金霞

许多病毒感染,如普通感冒,引起的轻微疾病最终会被人体免疫系统击败。但当病毒导致严重疾病时,医生几乎没有有效治疗的选择。

华盛顿大学医学院的科学家们对各种病毒感染的小鼠进行了研究。圣路易斯的研究人员已经证明了一种方法,可以在攻击大量蛋白质的同时,提高人体的先天免疫防御能力依靠复制。

该研究结果发表在10月19日的《美国科学》杂志上自然免疫学,揭示了人体抗病毒免疫武器库中以前未知的武器,并为设计能够有效对抗多种病毒的药物提供了指导方针。该策略包括增强人体的干扰素信号系统,长期以来,干扰素信号系统被认为是抗病毒防御的重要组成部分。

Selma和Herman Seldin医学教授、资深作者Michael J. Holtzman医学博士说:“我们发现了干扰素系统的一个新成分。”“它能做一些其他成分不能做的事情,而且它在两个方面都起作用:它能激活身体内部对抗病毒的基因,并直接攻击病毒蛋白质。”

Holtzman和主要作者,肺部医学教练张勇博士怀疑,研究人员对病毒的连击可能解释了对照组小鼠和经基因工程改造后干扰素系统信号增强的小鼠之间存活率的巨大差异。

感染脑心肌炎病毒后,97%的转基因小鼠存活,而对照组小鼠无一存活。脑心肌炎病毒会对大脑、心脏和胰腺等重要器官造成严重损害。即使注射的病毒浓度增加100倍,82%的转基因小鼠存活下来。在浓度降低100倍的情况下,所有基因工程小鼠都能在感染中存活下来,而普通小鼠只有25% - 28%

Holtzman指出,其他研究小组过去的研究表明,增加干扰素的数量直接导致对抗病毒的一些改善,但没有达到与当前工作相同的程度。此外,其他研究人员所显示的较温和的改善通常伴随着由慢性激活免疫反应引起的自身免疫问题。尽管在这项新研究中发现了强烈的抗病毒免疫反应,但Holtzman和他的同事们报告说,在这些小鼠中没有自身免疫性疾病的证据。

霍尔茨曼说,对于令人印象深刻的存活率和破坏性自身免疫的缺失,一个可能的解释可能是研究人员的策略不包括增加干扰素的量,这是这一重要抗病毒信号级联的第一步。相反,它在不改变系统整体干扰素开关的情况下,增加了蛋白质STAT1的数量,STAT1是这个级联的第二个组成部分。

霍尔茨曼说:“过去加强这个系统的工作只是让干扰素信号一直处于激活状态。”“当系统被长期激活时,它就不再受到调节,这就是自身免疫问题可能产生的原因。我们的系统仍然受到干扰素存在与否的调节。干扰素的数量在有感染时增加,没有感染时减少。我们不是在增强干扰素本身,而是在增强次级信号激活,从而触发剩下的抗病毒级联反应。这就像给轮子上油一样。我们并没有对系统施加更大的压力。但当我们确实推动时,我们会得到更大的影响。”

通过分析这些小鼠,研究人员发现,赋予这些益处的基因改变开启了一组名为PARP9-DTX3L的分子。这种分子复合物激活了专门用来对抗病毒的基因。科学家们发现,除了激活基因的作用外,这种复合物还能寻找并破坏一种叫做3C蛋白酶的重要病毒蛋白质。包括普通感冒病毒在内的许多病毒都依赖这种蛋白质进行复制,并在体内继续它们的破坏性行进。

Holtzman说:“这种双重作用机制为我们如何研制一种新的抗病毒药物提供了很好的指导。”“我们想要一种同时影响宿主和病毒的东西。我们已经有了候选药物,我们可以筛选它们是否针对系统的这一部分。”

根据Holtzman的说法,这种系统的另一个潜在优势是,具有这种双重功能的药物可以有效地对抗影响各种组织的不同种类的病毒,特别是那些依赖3C蛋白酶蛋白生存的病毒。除了对带有脑心肌炎病毒的小鼠进行测试外,研究人员还证明了他们的系统有效马脑炎病毒以及与公共卫生有关的流感病毒株,包括H5N1和H1N1。

更多信息:张勇,毛丹,罗斯维特WT,金X, Patel AC, Patel DA, Agapov E,王z, Tidwell RM, Atkinson JJ,黄G, McCarthy R, Yu J, Yun NE, Paessler S, Lawson TG, Omattage NS, Brett TJ, Holtzman MJ。PARP9-DTX3L泛素连接酶靶向宿主组蛋白H2BJ和病毒3C蛋白酶,增强干扰素信号通路,控制病毒感染。自然免疫学.2015年10月19日。nature.com/articles/doi: 10.1038 / ni.3279

期刊信息: 自然免疫学

引用:研究揭示了增强免疫力和对抗病毒的新有效方法(2015年10月19日),检索自//www.pyrotek-europe.com/news/2015-10-reveals-potent-boost-immunity-viruses.html 2023年3月14日
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