PNAS:丙肝病毒利用線粒體的“斷腕”
日期:2014-04-17 09:18:15
日前,加州大學(xué)的研究人員向人們展示了丙肝病毒破壞線粒體的具體機制,文章發(fā)表在四月十五日的美國國家科學(xué)院院刊PNAS雜志上。這項研究不僅為揭示了丙肝病毒引發(fā)肝臟疾病的原因,還解釋了為何丙肝病毒能夠建立長時間的持續(xù)性感染。文章指出,線粒體可以作為對抗丙肝病毒的重要靶點。
丙型肝炎(hepatitis C)是一個重要的全球性健康問題,大約有兩億人受到了這種疾病的影響。丙肝病毒善于躲避患者機體的免疫系統(tǒng),能夠建立長達(dá)數(shù)十年的感染。這種持續(xù)性的感染會損傷肝臟,甚至引發(fā)肝癌。絕大多數(shù)感染者起初并不表現(xiàn)出癥狀,直到病毒引起嚴(yán)重的肝臟損傷。據(jù)統(tǒng)計,這種病毒是導(dǎo)致肝臟移植的頭號原因。
丙肝病毒是一種很難殺死的病原體,它會攻擊肝臟細(xì)胞的能量中心——線粒體,破壞細(xì)胞對抗感染的先天能力。線粒體在細(xì)胞中主要負(fù)責(zé),將食物(葡萄糖)中的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)胞可用的能量,即三磷酸腺苷。
“我們的研究展示了丙肝病毒引發(fā)肝臟疾病的機制,”文章的資深作者Aleem Siddiqui教授說。“這種病毒破壞了肝臟細(xì)胞中的線粒體。當(dāng)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)這種破壞之后,會招募蛋白告知線粒體切除受損區(qū)域。但這樣的修復(fù)過程卻最終使病毒受益。”
研究人員發(fā)現(xiàn)丙肝病毒會刺激Drp 1蛋白的合成,這種蛋白可誘導(dǎo)受損線粒體發(fā)生不對稱分裂。這種分裂會形成一個健康的線粒體和一個受損的線粒體,而后者被細(xì)胞快速分解并溶入細(xì)胞質(zhì)。
雖然上述分裂過程旨在切除線粒體的受損區(qū)域,恢復(fù)線粒體的健康,但這樣一來受到病毒感染的細(xì)胞就得以繼續(xù)存活。此外,病毒還能夠利用線粒體的殘?。ū环纸饩€粒體的氨基酸和脂質(zhì)),幫助自己繼續(xù)復(fù)制和保持毒力。
“線粒體壯士斷腕,卻使病毒從中受益,”Siddiqui說。
研究人員還發(fā)現(xiàn),在丙肝病毒感染的細(xì)胞中,Drp 1水平較高意味著干擾素合成更少,細(xì)胞也更少進(jìn)入凋亡。干擾素是機體天然的免疫強化因子,而凋亡可推動受損細(xì)胞自行死亡。
隨后,研究團(tuán)隊在丙肝病毒感染的細(xì)胞中沉默了Drp 1蛋白,結(jié)果細(xì)胞中的干擾素生產(chǎn)和凋亡活性都得以提升。
“干擾線粒體是丙肝病毒持續(xù)性感染和躲避天然免疫應(yīng)答的核心,”他說。“現(xiàn)在我們需要想辦法,將特異性靶標(biāo)Drp 1蛋白的藥物運送到丙肝病毒感染的肝臟細(xì)胞,也許納米科技可以做到這一點。”