2010年10月25日

登革热病毒如何感染细胞

一只蚊子的照片 疾病预防控制中心James Gathany。

研究人员发现了登革热病毒如何感染细胞的关键步骤。这一发现将使研究人员能够在实验室中研究这一过程,并为测试预防或治疗感染的新药提供有价值的工具。

引起登革热的病毒是通过蚊子传播的。登革热通常始于发烧,关节痛,皮疹和恶心。未经治疗,该病毒可导致血液和淋巴管受损,并导致登革出血热,其特征是呼吸困难,瘀伤和鼻子,牙龈或皮肤下出血。每年,该病毒感染多达1亿人,并杀死大约22,000,其中大多数是儿童。

为了感染细胞,登革热病毒最初会与细胞表面结合。当它被称为内体的小袋状结构形成时,被细胞膜包裹时,它进入细胞。病毒在核内体中等待直到其深入细胞内。然后,它的膜与内体膜融合,形成一个孔,通过孔释放遗传物质。一旦进入细胞的液体内部,病毒便开始自我繁殖。

研究人员已经在实验室的细胞表面或使用人工细胞膜研究了病毒融合。但是,在上述两种情况下融合登革热病毒的尝试均未成功。缺乏融合的原因多年来困扰着研究人员。 NIH(NICHD)的Leonid V. Chernomordik博士领导的研究小组着手研究登革热病毒如何与其靶膜融合。

研究人员用荧光探针标记登革热病毒和细胞膜,当病毒和细胞膜融合时,荧光探针会发光。病毒样品也暴露在人造膜上,以鉴定允许融合发生的因素。这项研究是由NICHD和NIH国家过敏与传染病研究所(NIAID)资助的。

结果出现在2010年10月7日的 PLoS病原体 。研究人员发现,两个条件对于登革热病毒融合至关重要。首先是酸性环境-内体的基本特征。第二个是内体膜中存在带负电荷的脂质,这些脂质仅在将内体摄取到细胞深处后才存在。

Chernomordik解释说:“酸性物质和细胞内部深处的负电荷的融合确保了病毒在其最易受伤害的旅程的早期,在核内体中是安全的,但在到达目的地时可以释放其基因组。”

Chernomordik说:“我们花了几年时间试图了解登革热病毒如何与其靶膜融合。” “这些发现现在将使我们能够测试破坏融合过程并防止感染的新方法。”

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