人类诺如病毒是全球急性肠胃炎的主要原因,这是一个全球性的主要健康问题,目前尚无特定的治疗方法或疫苗。了解感染的第一阶段——病毒侵入细胞的过程——是制定有效预防和治疗策略的决定性步骤。由贝勒医学院的研究人员领导的一个团队正在朝这个方向迈进。
研究人员在NatureCommunications上报告说,全球占主导地位的人类诺如病毒GII.4毒株通过一种意想不到的机制侵入胃肠道细胞。病毒策略涉及病毒和人类细胞表面蛋白上特定成分之间的相互作用,并激活使细胞膜不稳定的机制。这些发现提供了对病毒感染过程的深入了解,突出了开发有效疗法的独特途径和目标。
“我们将研究重点放在人类诺如病毒大流行毒株GII.4上,该毒株导致了全世界大多数肠胃炎病例,”第一作者、实验室分子病毒学和微生物学高级研究员B.VijayalakshmiAyyar博士说。贝勒的MaryK.Estes博士。
Ayyar、Estes和他们的同事研究了人类肠小肠,这是人类胃肠道的实验室模型,概括了其细胞复杂性、多样性和生理学。人类肠体模仿菌株特异性宿主病毒感染模式,使其成为解剖人类诺如病毒感染、确定菌株特异性生长需求以及开发和测试治疗方法和疫苗的理想系统。
“我们发现人类诺如病毒GII.4与肠样细胞的结合会损伤细胞膜,进而触发损伤部位的膜修复机制,激活另一种称为CLIC通路的细胞通路,”Ayyar说。“我们观察到CLIC介导的病毒颗粒内化与宿主修复机制之间的串扰。我们建议可以操纵这些途径来干扰病毒进入人体肠道细胞。”
“据我们所知,这是一个以前未被表征的复杂进入人类肠体的过程,它结合了几个独立的途径。参与这种进入途径的分子可能比报道的其他病毒更多,”埃斯特斯说,他是杰出服务教授和卡伦贝勒基金会分子病毒学和微生物学主席。Estes也是该作品的通讯作者。
“其他病毒使用了我们论文中提到的途径的某些组成部分,但这是第一次证明一种病毒可以同时使用所有这些途径。我们现在有兴趣弄清楚这些分子中的每一个在这部小说中所扮演的角色,有趣的过程,以及它是否与GII.4的大流行性质有关。”
该团队还发现了病毒本身如何参与进入过程的新方面。
“我们知道病毒结构分为两个域或部分,一个外壳域和一个突出域,”Ayyar说。
“以前,我们认为病毒和细胞之间的所有相互作用只涉及突出域。在这项工作中,我们发现突出域和外壳域都参与了进入过程。这表明病毒与细胞的相互作用会引起变化在促进细胞进入的病毒结构中。我们也有兴趣进一步探索这些结构变化是如何被诱导的,以及它们在病毒进入过程中的确切作用。”