清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功研究組在 PLoS Pathogens 報(bào)道昆蟲(chóng)新型抗病毒系統(tǒng)
清華新聞網(wǎng)4月14日電 4月10日，清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功研究組在國(guó)際著名病原學(xué)期刊《公共科學(xué)圖書(shū)館•病原體》(PLoS Pathogens) 上發(fā)表題為Complement-related proteins control Flavivirus infection of Aedes aegypti by inducing antimicrobial peptides(埃及伊蚊補(bǔ)體蛋白誘導(dǎo)抗菌肽抗黃病毒感染)的學(xué)術(shù)論文。該研究以埃及伊蚊及多種病毒為研究模型，在世界上首次發(fā)現(xiàn)并闡明了昆蟲(chóng)補(bǔ)體系統(tǒng)抗病毒感染的工作機(jī)制。清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院研究員程功為本文的通訊作者，博士后肖小平為文章的第一作者。
蚊子可以作為多類(lèi)病毒的天然宿主及傳播媒介，但與此同時(shí)，病毒感染對(duì)蚊子的生理功能及壽命沒(méi)有顯著影響。因此人們推測(cè)在蚊子中應(yīng)存在一個(gè)復(fù)雜而完善的抗病毒免疫體系，能有效限制病毒的感染及避免病毒對(duì)宿主生理功能的破壞。目前人們對(duì)昆蟲(chóng)抗病毒機(jī)制了解甚少，根據(jù)生物體免疫系統(tǒng)“復(fù)雜性”和“多樣性”的特點(diǎn)，我們認(rèn)為在昆蟲(chóng)體內(nèi)應(yīng)該存多種免疫系統(tǒng)用于抵御病毒的感染。在該部分中，程功課題組利用比較基因組學(xué)、反向遺傳學(xué)及生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法在埃及伊蚊中鑒定出一套基于補(bǔ)體因子的新型抗病毒免疫系統(tǒng)。該系統(tǒng)可識(shí)別并有效抑制登革熱病毒 (Dengue virus) 及黃熱病病毒 (Yellow Fever virus) 在埃及伊蚊體內(nèi)的感染增殖，首次在昆蟲(chóng)中證明昆蟲(chóng)補(bǔ)體免疫系統(tǒng)具有顯著的抗病毒功能。
在該項(xiàng)研究中，程功研究組首先在埃及伊蚊中鑒定出一種人類(lèi)補(bǔ)體因子C3的同源蛋白——巨球蛋白相關(guān)補(bǔ)體因子 (AaMCR) 具有明顯的抗病毒功能；隨后，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)該補(bǔ)體系統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，鑒定出埃及伊蚊補(bǔ)體系統(tǒng)利用一種昆蟲(chóng)特有的清道夫受體 (AaSR-C) 作為模式識(shí)別受體識(shí)別病毒并誘導(dǎo)抗病毒短肽 (AMPs) 的表達(dá)，具體抗病毒機(jī)制描述如下：(1) 在埃及伊蚊血淋巴細(xì)胞（昆蟲(chóng)主要的免疫細(xì)胞） 表面的AaSR-C蛋白作為模式識(shí)別受體識(shí)別病毒顆粒；(2) AaSR-C結(jié)合補(bǔ)體因子AaMCR，從而形成一個(gè)“補(bǔ)體蛋白－病毒”復(fù)合體；(3)“補(bǔ)體蛋白－病毒”復(fù)合體激活下游信號(hào)通路產(chǎn)生大量的抗病毒短肽；(4) 抗病毒短肽殺滅病毒 （如圖所示）。
圖為抗病毒機(jī)制示意圖。
目前世界上有數(shù)百種烈性病毒由蚊子攜帶并傳播給人類(lèi)或其他動(dòng)物，嚴(yán)重危害人類(lèi)健康，并給世界各國(guó)造成重大公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)。深入研究病毒在蚊蟲(chóng)媒介中的感染機(jī)制及免疫保護(hù)機(jī)制將有助于我們發(fā)現(xiàn)新的策略抵御蚊媒病毒在自然界的感染擴(kuò)散。該項(xiàng)研究極大促進(jìn)了人們對(duì)媒介昆蟲(chóng)抗病毒免疫系統(tǒng)的認(rèn)知，幫助人們深入了解蚊媒病毒在媒介昆蟲(chóng)體內(nèi)感染及增殖的分子機(jī)制，為未來(lái)抗蚊媒病毒疫苗及藥物的研發(fā)提供了潛在的干預(yù)靶點(diǎn)。
清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院程功實(shí)驗(yàn)室主要的研究方向是蚊媒傳染病的致病機(jī)制及疫苗研發(fā)。該研究獲得衛(wèi)生部“艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治國(guó)家科技重大專(zhuān)項(xiàng)”、國(guó)家自然科學(xué)基金及科技部973計(jì)劃的資助。
論文鏈接：http://www.plospathogens.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.ppat.1004027
供稿：醫(yī)學(xué)院 學(xué)生編輯：長(zhǎng) 松
