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中國科學家團隊找到禽源流感傳人病毒跨物種傳播關(guān)鍵
[所屬分類:行業(yè)動態(tài)] [發(fā)布時間:2026-5-20] [發(fā)布人:楊曉燕] [閱讀次數(shù):] [返回]
中國科學家團隊找到禽源流感傳人病毒跨物種傳播關(guān)鍵
作者:崔雪芹,查蒙 來源:中國科學報
山東拓普生物工程有限公司 http://521google.com.cn
禽流感等傳染病,其源頭往往可追溯至禽類、蝙蝠、猴子等動物,病毒從它們身上跨越物種屏障,迅速傳向人類。這類疾病的可怕之處在于,它們總在人類毫無防備的時候突然來襲,如何精準預測,是領(lǐng)域內(nèi)急需的變革性突破。
2月27日,浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院腫瘤研究所所長于曉方教授團隊,在《科學》發(fā)表研究論文,系統(tǒng)揭示了人體先天免疫系統(tǒng)中一條關(guān)鍵防御通路,在限制禽源流感病毒跨物種傳播中的重要作用,不僅推進了病毒感染與跨物種傳播防控研究,也為腫瘤免疫和自身免疫疾病相關(guān)機制研究提供了全新工具。、
機體如何“拉響免疫警報”
回顧歷史,多次流感大流行都與禽源甲型流感病毒有關(guān),它也因此被認為是潛在的全球公共衛(wèi)生威脅之一。
“我和傳染病打了一輩子交道,它們都是非常聰明的生物,還有很多生存‘智慧’是人類沒有破解的�!庇跁苑椒窒恚萘鞲胁《倦m然能跨越物種的阻隔侵入人體,但在人類百萬年進化得來的先天免疫屏障防御之下,病毒在人源細胞中的復制能力受到了明顯限制,繁殖能力被削弱。
那在遇到病毒時,人體免疫的第一道“警報”是如何響應的?
在免疫學和腫瘤學的研究領(lǐng)域,1986年發(fā)現(xiàn)的NF-κB和2013年發(fā)現(xiàn)的cGAS-STING兩條信號通路一直是研究熱點。其中,cGAS-STING信號通路是天然免疫系統(tǒng)中關(guān)鍵的DNA“識別器”,負責鑒別胞內(nèi)的異常DNA,參與到多種免疫反應中。
研究團隊發(fā)現(xiàn),cGAS-STING在流感病毒感染過程中可被激活,并通過NF-κB信號通路抑制病毒復制,構(gòu)成人類抵御流感病毒的重要先天免疫屏障。
通過構(gòu)建并系統(tǒng)篩選cGAS-STING點突變體庫,研究團隊首次鑒定出cGAS-STING蛋白中一個重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),也是開啟NF-κB信號通路的“開關(guān)”——第90位氨基酸(Gly90)。當發(fā)生G90A突變后,cGAS-STING激活NF-κB并發(fā)揮抗病毒作用的能力明顯受損,證明了Gly90是激活NF-κB信號并限制流感病毒復制的關(guān)鍵一環(huán)。
“STING G90與NF-κB信號通路的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子結(jié)合,成為連接cGAS-STING和NF-κB兩條通路之間的‘橋梁’�!庇跁苑秸f,團隊也在人體呼吸道原代細胞及點突變動物模型中進一步驗證了STING-NF-κB對于禽流感的限制作用。
免疫系統(tǒng)的天然屏障
在此基礎(chǔ)上,研究團隊比較了野生型cGAS-STING與G90A突變體所誘導的基因表達差異,繼而鑒定出一類由NF-κB調(diào)控、但不同于傳統(tǒng)干擾素刺激基因(ISGs)的抗病毒效應分子——NF-κB刺激基因(NSGs)。
通過功能篩選,研究人員發(fā)現(xiàn)GADD34是其中在抑制流感病毒復制中的關(guān)鍵“衛(wèi)士”。當上游的cGAS-STING通路被激活,“開關(guān)”G90會上調(diào)GADD34的表達,大量的抗病毒“衛(wèi)士”GADD34就迅速出擊,破壞流感病毒的“心臟”。
進一步的研究顯示,GADD34在人體呼吸系統(tǒng)中高度表達,能夠通過抑制流感病毒聚合酶活性限制病毒復制,且這一抗病毒作用不依賴其經(jīng)典的磷酸酶功能,揭示了其在先天免疫防御中的全新角色。、
自NF-κB通路被發(fā)現(xiàn)至今已四十年,如今,GADD34的成果解析為這條經(jīng)典通路拓寬了全新的研究維度�!拔覀儓F隊之所以始終將NF-κB通路作為研究重點,因為它是我們在艾滋病研究領(lǐng)域的‘老朋友’了。多年來,我們圍繞它研究VPX等病毒蛋白的作用機制,對其調(diào)控規(guī)律有著長期且深入的研究�!庇跁苑秸f。
突變造就的跨物種傳播力
既然,人體內(nèi)多重防御屏障能夠保護機體不輕易被感染,那狡猾的病毒是鉆了哪個漏洞,實現(xiàn)由動物向人的跨物種傳播?
通過分析傳染病數(shù)據(jù)庫中,十幾種跨物種傳播的流感病毒,團隊發(fā)現(xiàn),人源流感病毒編碼的M1蛋白能夠有效拮抗人源STING–NF-κB–GADD34抗病毒通路,而禽源流感病毒的M1蛋白在這一方面能力明顯不足。
后續(xù)研究揭示了流感病毒應對人體免疫屏障的進化策略:M1蛋白第115位氨基酸是由纈氨酸(Val)向異亮氨酸(Ile)的進化突變,這一突變顯著增強了病毒對人源cGAS-STING通路,尤其是STING G90A的拮抗能力,從而提高其在人體細胞中的復制適應性。
M1的這個優(yōu)勢突變位點的發(fā)現(xiàn),將成為它落在人類手中的重要“把柄”。于曉方舉例:“比如,針對在鳥類中廣泛傳播的病毒,我們就可以緊密監(jiān)測其M1蛋白的突變,將其作為流感病毒由鳥傳人風險的重要分子標志物�!�
依托浙江大學腫瘤研究所及浙大二院的臨床科研平臺,于曉方團隊將腫瘤學研究與感染性疾病防控緊密結(jié)合。該研究成果不僅加深了對人類先天免疫系統(tǒng)在阻斷禽流感跨物種傳播中作用機制的認識,為流感大流行風險監(jiān)測和防控策略提供了重要理論依據(jù)。NSGs的廣譜抗病毒潛力,在腫瘤免疫,自身免疫病,神經(jīng)性疾病中的功能是值得期待的科學研究方向。
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1126/science.ads4405
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作者:崔雪芹,查蒙 來源:中國科學報
山東拓普生物工程有限公司 http://521google.com.cn
禽流感等傳染病,其源頭往往可追溯至禽類、蝙蝠、猴子等動物,病毒從它們身上跨越物種屏障,迅速傳向人類。這類疾病的可怕之處在于,它們總在人類毫無防備的時候突然來襲,如何精準預測,是領(lǐng)域內(nèi)急需的變革性突破。
2月27日,浙江大學醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院腫瘤研究所所長于曉方教授團隊,在《科學》發(fā)表研究論文,系統(tǒng)揭示了人體先天免疫系統(tǒng)中一條關(guān)鍵防御通路,在限制禽源流感病毒跨物種傳播中的重要作用,不僅推進了病毒感染與跨物種傳播防控研究,也為腫瘤免疫和自身免疫疾病相關(guān)機制研究提供了全新工具。、
機體如何“拉響免疫警報”
回顧歷史,多次流感大流行都與禽源甲型流感病毒有關(guān),它也因此被認為是潛在的全球公共衛(wèi)生威脅之一。
“我和傳染病打了一輩子交道,它們都是非常聰明的生物,還有很多生存‘智慧’是人類沒有破解的�!庇跁苑椒窒恚萘鞲胁《倦m然能跨越物種的阻隔侵入人體,但在人類百萬年進化得來的先天免疫屏障防御之下,病毒在人源細胞中的復制能力受到了明顯限制,繁殖能力被削弱。
那在遇到病毒時,人體免疫的第一道“警報”是如何響應的?
在免疫學和腫瘤學的研究領(lǐng)域,1986年發(fā)現(xiàn)的NF-κB和2013年發(fā)現(xiàn)的cGAS-STING兩條信號通路一直是研究熱點。其中,cGAS-STING信號通路是天然免疫系統(tǒng)中關(guān)鍵的DNA“識別器”,負責鑒別胞內(nèi)的異常DNA,參與到多種免疫反應中。
研究團隊發(fā)現(xiàn),cGAS-STING在流感病毒感染過程中可被激活,并通過NF-κB信號通路抑制病毒復制,構(gòu)成人類抵御流感病毒的重要先天免疫屏障。
通過構(gòu)建并系統(tǒng)篩選cGAS-STING點突變體庫,研究團隊首次鑒定出cGAS-STING蛋白中一個重要結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),也是開啟NF-κB信號通路的“開關(guān)”——第90位氨基酸(Gly90)。當發(fā)生G90A突變后,cGAS-STING激活NF-κB并發(fā)揮抗病毒作用的能力明顯受損,證明了Gly90是激活NF-κB信號并限制流感病毒復制的關(guān)鍵一環(huán)。
“STING G90與NF-κB信號通路的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子結(jié)合,成為連接cGAS-STING和NF-κB兩條通路之間的‘橋梁’�!庇跁苑秸f,團隊也在人體呼吸道原代細胞及點突變動物模型中進一步驗證了STING-NF-κB對于禽流感的限制作用。
免疫系統(tǒng)的天然屏障
在此基礎(chǔ)上,研究團隊比較了野生型cGAS-STING與G90A突變體所誘導的基因表達差異,繼而鑒定出一類由NF-κB調(diào)控、但不同于傳統(tǒng)干擾素刺激基因(ISGs)的抗病毒效應分子——NF-κB刺激基因(NSGs)。
通過功能篩選,研究人員發(fā)現(xiàn)GADD34是其中在抑制流感病毒復制中的關(guān)鍵“衛(wèi)士”。當上游的cGAS-STING通路被激活,“開關(guān)”G90會上調(diào)GADD34的表達,大量的抗病毒“衛(wèi)士”GADD34就迅速出擊,破壞流感病毒的“心臟”。
進一步的研究顯示,GADD34在人體呼吸系統(tǒng)中高度表達,能夠通過抑制流感病毒聚合酶活性限制病毒復制,且這一抗病毒作用不依賴其經(jīng)典的磷酸酶功能,揭示了其在先天免疫防御中的全新角色。、
自NF-κB通路被發(fā)現(xiàn)至今已四十年,如今,GADD34的成果解析為這條經(jīng)典通路拓寬了全新的研究維度�!拔覀儓F隊之所以始終將NF-κB通路作為研究重點,因為它是我們在艾滋病研究領(lǐng)域的‘老朋友’了。多年來,我們圍繞它研究VPX等病毒蛋白的作用機制,對其調(diào)控規(guī)律有著長期且深入的研究�!庇跁苑秸f。
突變造就的跨物種傳播力
既然,人體內(nèi)多重防御屏障能夠保護機體不輕易被感染,那狡猾的病毒是鉆了哪個漏洞,實現(xiàn)由動物向人的跨物種傳播?
通過分析傳染病數(shù)據(jù)庫中,十幾種跨物種傳播的流感病毒,團隊發(fā)現(xiàn),人源流感病毒編碼的M1蛋白能夠有效拮抗人源STING–NF-κB–GADD34抗病毒通路,而禽源流感病毒的M1蛋白在這一方面能力明顯不足。
后續(xù)研究揭示了流感病毒應對人體免疫屏障的進化策略:M1蛋白第115位氨基酸是由纈氨酸(Val)向異亮氨酸(Ile)的進化突變,這一突變顯著增強了病毒對人源cGAS-STING通路,尤其是STING G90A的拮抗能力,從而提高其在人體細胞中的復制適應性。
M1的這個優(yōu)勢突變位點的發(fā)現(xiàn),將成為它落在人類手中的重要“把柄”。于曉方舉例:“比如,針對在鳥類中廣泛傳播的病毒,我們就可以緊密監(jiān)測其M1蛋白的突變,將其作為流感病毒由鳥傳人風險的重要分子標志物�!�
依托浙江大學腫瘤研究所及浙大二院的臨床科研平臺,于曉方團隊將腫瘤學研究與感染性疾病防控緊密結(jié)合。該研究成果不僅加深了對人類先天免疫系統(tǒng)在阻斷禽流感跨物種傳播中作用機制的認識,為流感大流行風險監(jiān)測和防控策略提供了重要理論依據(jù)。NSGs的廣譜抗病毒潛力,在腫瘤免疫,自身免疫病,神經(jīng)性疾病中的功能是值得期待的科學研究方向。
相關(guān)論文信息:
https://doi.org/10.1126/science.ads4405
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