PNAS:丙肝病毒利用線粒體的“斷腕”
日期:2014-04-17 09:18:15
日前,加州大學的研究人員向人們展示了丙肝病毒破壞線粒體的具體機制,文章發表在四月十五日的美國國家科學院院刊PNAS雜志上。這項研究不僅為揭示了丙肝病毒引發肝臟疾病的原因,還解釋了為何丙肝病毒能夠建立長時間的持續性感染。文章指出,線粒體可以作為對抗丙肝病毒的重要靶點。
丙型肝炎(hepatitis C)是一個重要的全球性健康問題,大約有兩億人受到了這種疾病的影響。丙肝病毒善于躲避患者機體的免疫系統,能夠建立長達數十年的感染。這種持續性的感染會損傷肝臟,甚至引發肝癌。絕大多數感染者起初并不表現出癥狀,直到病毒引起嚴重的肝臟損傷。據統計,這種病毒是導致肝臟移植的頭號原因。
丙肝病毒是一種很難殺死的病原體,它會攻擊肝臟細胞的能量中心——線粒體,破壞細胞對抗感染的先天能力。線粒體在細胞中主要負責,將食物(葡萄糖)中的能量轉變為細胞可用的能量,即三磷酸腺苷。
“我們的研究展示了丙肝病毒引發肝臟疾病的機制,”文章的資深作者Aleem Siddiqui教授說。“這種病毒破壞了肝臟細胞中的線粒體。當細胞發現這種破壞之后,會招募蛋白告知線粒體切除受損區域。但這樣的修復過程卻最終使病毒受益。”
研究人員發現丙肝病毒會刺激Drp 1蛋白的合成,這種蛋白可誘導受損線粒體發生不對稱分裂。這種分裂會形成一個健康的線粒體和一個受損的線粒體,而后者被細胞快速分解并溶入細胞質。
雖然上述分裂過程旨在切除線粒體的受損區域,恢復線粒體的健康,但這樣一來受到病毒感染的細胞就得以繼續存活。此外,病毒還能夠利用線粒體的殘?。ū环纸饩€粒體的氨基酸和脂質),幫助自己繼續復制和保持毒力。
“線粒體壯士斷腕,卻使病毒從中受益,”Siddiqui說。
研究人員還發現,在丙肝病毒感染的細胞中,Drp 1水平較高意味著干擾素合成更少,細胞也更少進入凋亡。干擾素是機體天然的免疫強化因子,而凋亡可推動受損細胞自行死亡。
隨后,研究團隊在丙肝病毒感染的細胞中沉默了Drp 1蛋白,結果細胞中的干擾素生產和凋亡活性都得以提升。
“干擾線粒體是丙肝病毒持續性感染和躲避天然免疫應答的核心,”他說。“現在我們需要想辦法,將特異性靶標Drp 1蛋白的藥物運送到丙肝病毒感染的肝臟細胞,也許納米科技可以做到這一點。”