一直以來(lái),學(xué)界認為宿主與病毒的battle都是通過(guò)免疫系統出征的。然而事實(shí)卻并非總是如此,emmm,是的,教科書(shū)可能又雙叒叕要改寫(xiě)了。8月23日,中國工程院院士、南開(kāi)大學(xué)校長(cháng)曹雪濤團隊發(fā)表在《Science》雜志上的新研究表明,宿主細胞抵御病毒感染存在別的“攻防系統”。
這一新發(fā)現提出宿主通過(guò)調控自身RNA修飾與重塑細胞代謝狀態(tài)而協(xié)同抵御病毒感染,豐富了人類(lèi)對病毒-宿主互作過(guò)程及分子機制的理解,也為控制病毒感染提供了潛在的靶點(diǎn)。
微觀(guān)“冰與火之歌”
細胞代謝涉及各種生物學(xué)過(guò)程,包括病毒-宿主互作在內。宿主細胞一旦識別或感知到入侵的病毒后,就會(huì )主動(dòng)啟動(dòng)重組代謝系統,要么當個(gè)“硬漢扛把子”抑制病毒復制以達到“驅除韃虜”——病毒的目的,要么當個(gè)“狗腿子”為病毒“捧臭腳”,提供病毒存活的必要組分。在這個(gè)過(guò)程中,有多個(gè)“監管機構”參與這些變化,細細感受下來(lái),神似《冰與火之歌》的情節演繹。
當然,正常情況下,宿主細胞都是以“硬漢扛把子”形象出現的,就算不小心扮演了“狗腿子”的角色也是被狡猾的病毒所迷惑。宿主細胞也不是“善茬”,其抵御病毒感染的方式繁多,畢竟兵家三十六計,其中一計就是用天然免疫功能促成干擾素產(chǎn)生來(lái)有效抵御病毒感染(這種方式也是目前研究得最為透徹的作用方式之一)。
不過(guò),兵家三十六計里面有一條是“美人計”啊,宿主細胞以前都是“硬漢”,用天然免疫系統“硬剛”,那它能不能當個(gè)“美女”使用個(gè)“美人計”靠別的防御機制,不費自家一兵一卒消滅病毒呢(有點(diǎn)像龍媽被哥哥賣(mài)給馬王借兵?。??
“美人計”可以的
在國家自然科學(xué)基金委基礎科學(xué)中心項目、中國醫學(xué)科學(xué)院醫學(xué)與健康科技創(chuàng )新工程資助下,曹雪濤與中國醫學(xué)科學(xué)院基礎醫學(xué)研究所免疫學(xué)系博士生劉洋等證明宿主細胞“可硬可軟,可鹽可甜”。
宿主細胞把自己“好好打扮”了一番——表觀(guān)修飾調控基因表達和代謝狀態(tài),認真又專(zhuān)業(yè)講是研究團隊通過(guò)一系列的體外功能篩選與體內實(shí)驗,發(fā)現RNA m6A去甲基化酶ALKBH5具有廣泛地促進(jìn)不同類(lèi)型病毒復制的作用,進(jìn)一步通過(guò)RNA-seq、m6A-seq、iCLIP-seq、代謝組學(xué)分析及抗病毒功能篩選,鑒定出了ALKBH5主要通過(guò)調控宿主細胞的代謝狀態(tài)發(fā)揮其作用。
也就是說(shuō),在病毒感染的情況下,宿主細胞通過(guò)抑制ALKBH5酶活性來(lái)增強其靶分子代謝酶mRNA上的m6A修飾并促進(jìn)其降解,從而改變細胞代謝狀態(tài)和降低代謝物衣康酸的產(chǎn)生,最終達到抑制病毒復制的目的。在動(dòng)物實(shí)驗中,隨著(zhù)體內α-酮戊二酸脫氫酶(OGDH)和衣康酸產(chǎn)生減少,ALKBH5缺陷小鼠表現出一種獨立于天然免疫反應的獨立抵抗病毒感染的抵抗力。
教科書(shū)又要改寫(xiě)了
該項研究是第一次證明細胞還能這么“嫵媚動(dòng)人”,不依賴(lài)天然免疫系統抵御外敵病毒感染,努力“打扮”提高自己,抵御病毒。同時(shí),它還有助于人們深入了解病毒—宿主互作過(guò)程及其分子機理,為病毒感染性疾病的干預與治療提供潛在藥物靶點(diǎn)。果然生存還是要“拒絕消極等待,更多出手才有更多可能”??!當然,教科書(shū)可能又雙叒叕要改寫(xiě)了。
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