2020年11月10日

冠状病毒劫持溶酶体以退出细胞

乍看上去

  • 研究人员发现,冠状病毒劫持了溶酶体,即细胞的垃圾处理系统,使溶酶体离开细胞并在体内扩散。
  • 该研究可以为阻止引起COVID-19的病毒的传播提供见识。
生物合成分泌途径和溶酶体胞吐途径的图解 正常生物合成分泌途径(顶部)和溶酶体途径(底部)的成分,本研究发现冠状病毒可用于退出细胞。 NIH

COVID-19案件在世界范围内激增。随着美国死亡人数接近225,000,科学家们正在努力更好地了解引起该疾病的病毒如何感染细胞并在体内传播。与大多数病毒一样,SARS-CoV-2进入并感染细胞,然后利用该细胞的蛋白质制造机器复制其自身的多个副本。然后,它必须逃脱电池。尽管研究人员对病毒如何感染细胞学到了很多知识,但对病毒如何离开细胞却知之甚少。

大多数病毒,包括丙型肝炎病毒,登革热病毒和西尼罗河病毒,都是通过“生物合成分泌物”途径排出的。这是细胞用来将激素,生长因子和其他物质运输到周围环境的主要途径。

Drs。博士领导的研究小组。 NIH国家心脏,肺和血液研究所(NHLBI)的Nihal Altan-Bonnet和Sourish Ghosh以及NIH国家癌症研究所(NCI)的Gregoire Altan-Bonnet博士研究了冠状病毒是否也使用此途径退出细胞。在实验中,他们使用了一种称为MHV的相关冠状病毒以及SARS-COV-2。该研究由美国国立卫生研究院(NIH)的几所研究机构资助,于2020年10月27日发表在 细胞。

研究人员化学阻断了感染MHV的细胞的生物合成分泌途径。他们使用显微镜成像和病毒特异性标记,发现病毒仍然通过这种途径离开细胞。

进一步的实验表明,这些病毒反而通过溶酶体(一种细胞器的细胞器)排出了受感染的细胞。通常,溶酶体的酸性环境有助于在离开细胞之前消灭病毒和其他病原体。在感染细胞的溶酶体中也发现了SARS-CoV-2。

科学家发现溶酶体在冠状病毒感染的细胞中被脱酸。这大大削弱了其破坏性酶的活性。结果,冠状病毒保持完整并准备好在它们退出时感染其他细胞。

某些免疫系统细胞依靠溶酶体将蛋白质降解为短片段,从而帮助触发其他免疫细胞做出反应。研究人员发现,冠状病毒使溶酶体的这种抗病功能失活。溶酶体的脱酸作用也可能改变其他免疫系统功能。这些发现有助于解释COVID-19患者的一些免疫系统异常。

“这些冠状病毒非常狡猾,” Nihal Altan-Bonnet博士说。 “他们使用这些溶酶体来逃逸,但是他们也在破坏溶酶体,因此它无法发挥作用或发挥作用。”

现在已经确定了这种机制,研究人员也许能够找到破坏途径的方法。作者鉴定出一种能有效阻止冠状病毒脱离细胞的实验性化合物。但是,需要更多的研究来确定这种药物或其他阻断溶酶体途径的药物是否可用于对抗COVID-19。

相关链接

参考文献: β-冠状病毒使用溶酶体代替生物合成分泌途径。 Ghosh S,Dellibovi-Ragheb TA,Kerviel A,Pak E,Qu Q,Fisher M,Takvorian PM,Bleck C,Hsu VW,Fehr AR,Perlman S,Achar SR,Straus MR,Whittaker GR,de Haan CAM,Kehrl J ,Altan-Bonnet G,Altan-Bonnet N. 细胞。 2020年10月27日:S0092-8674(20)31446-X。 doi:10.1016 / j.cell.2020.10.039。在线印刷。 PMID:33157038。

资金: 美国国立卫生研究院国家心,肺和血液研究所(NHLBI),美国过敏和传染病研究所(NIAID),美国国家神经疾病和中风研究所(NINDS),美国国家普通医学科学研究所(NIGMS)和美国国家癌症研究所( 国家癌症研究所)。