科學家發現了一種針對新冠病毒的新型防禦機制RIG-I受體是關鍵
自COVID-19首次正式報告和大流行蔓延開來的一年半時間裡,世界各地的研究人員已經對其展開了大量深入的分析,以開發有效的治療方式。據悉,新冠病毒在不同感染者身上的症狀不盡相同。比如大多數感染者的症狀較輕、甚至沒有感覺,但少數重症感染者卻必須接受精心的救治。為了搞清這種現象背後的原因,許多科學家都在為此付出艱辛的努力。
SARS-CoV-2 病毒複製被RIG-I 抑制(圖自:Taisho Yamada)
近日,由日本遺傳醫學研究所Akinori Takaoka 教授帶領的一支北海道大學研究團隊,剛剛揭示了一種針對SARS-CoV-2 病毒的新型防禦機制。
該反應涉及用於識別病毒模式的RIG-I 受體,它是一種檢測RNA 病毒的生物學分子,能夠抑制SARS-CoV-2 在人肺細胞的複制。而上調該蛋白的表達,即可增強COPD 患者的免疫反應。
這項研究發現,有助於預測COVID-19患者的預後。感興趣的朋友,可移步至近日發表在《自然免疫學》(Nature Immunology)期刊上的文章。
原標題為《RIG-I triggers a signaling-abortive anti-SARS-CoV-2 defense in human lung cells》。
Taisho Yamada(上圖左)與研究通訊作者Akinori Takaoka
迄今為止,全球已有超過1.62 億人受到COVID-19 的影響。這些人中有約40~45% 為無症狀感染者,另有35~40% 的患者為輕症患者,而其餘19% 則是嚴重要需要住院治療的重症患者。
這些症狀通常與並發症和風險因素有關,比如慢性阻塞性肺疾病(COPD),但不同個體對於病毒的反應存在巨大差異。
進入我們體內的微生物病原體,可被稱作模式識別受體(PRR)的蛋白質給檢測到,同時這些蛋白質也會激發身體對這些病原體的免疫反應。
考慮到病毒感染是由一部分PRR 檢測到的,科學家們便將注意力集中到了屬於其子集的RIG-I 蛋白質上。眾所周知,其對於檢測和響應RNA 病毒(比如流感)也至關重要。
在細胞培養系中開展的實驗中,科學家們發現肺細胞中幾乎沒有對SARS-CoV-2 的先天免疫反應,這表明導致免疫反應的信號通路被中止。
科學家們因此研究了RIG-I 的作用,發現它的缺乏會導致病毒複製的增加。通過進一步的實驗,研究團隊證實了對病毒複製的抑制效果,對RIG-I 存在著較大的依賴性。
先前的一項研究表明,COPD 患者肺細胞中的RIG-I 表達出現了下調。為此,科學家們使用了來自兩名COPD 患者的原代肺細胞,並得出這種情況會在5 天后檢出病毒複製的結論。
而通過上調RIG-I 表達的全反式視黃酸(ATRA)來處理這些COPD 細胞,即可顯著降低細胞中的病毒滴度。
此外如果使用RIG-I 突變體,他們也能夠闡明RIG-I 對SARS-CoV-2 複製的抑制機理—— 解旋酶域是RIG-I 中的結構元件,它會與病毒RNA 相互作用,從而阻斷主導病毒複製的衍生酶。
綜上所述,這項研究證明了RIG-I 具有獨特的病毒識別模式,全稱為“RIG-1 介導信號傳導失敗的抗SARS-CoV-2 防禦機制”。
最後,它還表明RIG-1 表達水平是預測COVID-19 患者預後的潛在參數這一。通過進一步的工作,我們或可找到控制SARS-CoV-2 感染的新策略。