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Nat Microbiol:揭示寨卡病毒感染新机制

时间:2018-02-07 字体:

  2015年底寨卡病毒在南美洲爆发,寨卡病毒感染导致的新生儿小头畸形和其他严重神经系统疾病引起了全世界的高度关注,被世界卫生组织宣布为全球关注的突发公共卫生事件。体外和体内研究结果证明寨卡病毒感染会造成胎儿出生缺陷。然而,寨卡病毒如何感染神经细胞,特别是星形胶质细胞(大脑发育过程一种重要细胞),以及感染神经细胞的分子机制,特别是病毒进入细胞方式仍然是未解之谜。为了科学应对寨卡疫情,迫切需要科学试验阐明寨卡病毒感染神经系统的分子机制。 

  近日,复旦大学/上海市公共卫生临床中心徐建青、张晓燕研究团队和上海科技大学抗体化学实验室的刘佳教授合作在Nature Microbiology杂志上发表题为 AXL promotes Zika virus infection in astrocytes by antagonizing type I interferon signaling”的论文。该工作主要对寨卡病毒入侵神经细胞的关键分子进行研究,揭示了寨卡病毒感染神经细胞的新机制。在这项研究中,研究人员发现细胞膜表面分子AXL是寨卡病毒感染星形胶质细胞的重要帮凶,但AXL分子不是寨卡病毒进入星形胶质细胞的主要受体,AXL分子主要通过STAT1/STAT2通路调控SOCS1分子表达,进而抑制I型干扰素信号应答,最终促进寨卡病毒在宿主细胞中复制。 

  1:免疫荧光染色寨卡病毒胞膜蛋白。AXL蛋白敲除抑制寨卡病毒在原代星形胶质细胞中复制 

  为明确AXL分子在寨卡病毒感染神经细胞过程的具体作用,研究者利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除Axl基因,AXL蛋白敲除可以显著抑制寨卡病毒感染原代星形胶质细胞(图1)。同样利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除Axl基因胞内区,Axl基因胞内区敲除同样显著抑制寨卡病毒感染和病毒感染诱导的细胞凋亡。证明AXL分子在寨卡病毒感染星形胶质细胞过程起重要作用。 

  2:原位杂交检测寨卡病毒RNA。寨卡病毒进入细胞不依赖于AXL分子 

  但是与前人研究不同的是,该论文中设计了寨卡病毒进入U-251MG细胞实验,发现寨卡病毒进入细胞的能力与AXL分子无关,该研究首次确切证据证明AXL分子不是寨卡病毒受体(图2)。同时,Axl-/- U-251MG细胞上调表达细胞因子控制寨卡病毒复制。为了验证Axl-/- U-251MG细胞是通过I型干扰素上调表达控制寨卡病毒复制,在Axl-/- U-251MG细胞中敲除I型干扰素受体分子,发现AXLIFNAR1双敲除细胞中,寨卡病毒复制水平较Axl-/-U-251MG细胞显著上调。提示AXL-KO对星形胶质细胞的保护作用通过I型干扰素通路应答实现。进一步的分子作用机制研究结果表明:AXL分子是通过STAT1/STAT2通路调控SOCS1的表达。 

  3 AXL分子作用机制模式图 

  据悉,复旦大学徐建青研究员、张晓燕研究员,上海科技大学刘佳副教授为本文的通讯作者。复旦大学博士研究生陈健和上海科技大学博士后杨异凤为并列第一作者。 

  2018129日,论文在Nature microbiology杂志上发表,题为“AXL promotes Zika virus infection in astrocytes by antagonizing type Iinterferon signalling”。 

    

  (来源:中国病毒学论坛) 

  原文出处:Chen J, Yang YF, Yang Y, Zou P, Chen J, He Y, Shui SL, Cui YR, Bai R, Liang YJ, Hu Y, Jiang B, Lu L, Zhang X, Liu J, Xu J. AXL promotes Zika virus infection in astrocytes by antagonizing type I interferon signalling. Nat Microbiol. 2018 Jan 29. doi: 10.1038/s41564-017-0092-4. [Epub ahead of print] 

  链接:https://www.nature.com/articles/s41564-017-0092-4 

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