Cell:埃博拉病毒的全面进攻

【字体: 时间:2014年10月23日 来源:生物通

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  埃博拉病毒能引发一种严重的出血热综合症,导致人类和灵长类动物迅速致命。在今年2月从西非国家几内亚开始的新一轮埃博拉疫情呈现出加速蔓延之势,迄今为止这一疾病已经夺去超过4500个生命,令人感觉几近失控。

  生物通报道:埃博拉病毒能引发一种严重的出血热综合症,导致人类和灵长类动物迅速致命。在今年2月从西非国家几内亚开始的新一轮埃博拉疫情呈现出加速蔓延之势,迄今为止这一疾病已经夺去超过4500个生命,令人感觉几近失控。

近期Cell杂志以“Camouflage and Misdirection: The Full-On Assault of Ebola Virus Disease”为题,介绍了这种病毒与宿主细胞蛋白相互作用的分子机制,其中强调了埃博拉病毒如何与其哺乳动物宿主相互作用,以逃脱抗病毒防御系统的追击的。

埃博拉病毒蛋白与宿主细胞蛋白之间的相互作用,会扰乱I型和II型干扰素应答、RNAi 抗病毒反应、抗原呈递、T细胞依赖性B细胞应答、体液免疫抗体(humoral antibodies)和细胞介导的免疫功能。这种多因素的作用帮助病毒抑制宿主的固有和获得性免疫反应,引起严重的免疫失调,和“细胞因子风暴(cytokine storm)”,这也就是致命性埃博拉病毒感染的特点。

埃博拉病毒特点

这种病毒引发疫情并不是第一次了,作为最可怕的病原体之一,埃博拉能造成人感染后的死亡率高达90%,那么为什么这种病毒致病能力这么强,为什么在致命病例中免疫反应这么弱呢?

此前科学家们解析了这种病毒糖蛋白的晶体结构,该结构显示了一个假设中的受体结合点,这个结合点被束缚在一个杯形体中,而这个杯形体是由三个GP1病毒附着亚单元形成,被三个GP2融合亚单元所包围。外部与这个点的联系受到一个聚糖帽及一个突出的、粘蛋白一样的区域的限制。病毒抗体将GP1亚单元和GP2亚单元桥接起来,并且对于GP2的融合前病毒表面构形是具有特异性的。

抑制埃博拉病毒的方法

科学家们发现了一种称作ISG15的蛋白能够抑制埃博拉病毒从细胞中逃逸出来并感染临近的细胞,也就是病毒的出芽过程。研究人员表示,ISG15通过抑制宿主细胞的Nedd4蛋白,间接地抑制病毒出芽。病毒能够离开细胞并传播的原因,是因为病毒蛋白VP40能利用Nedd4蛋白。

抑制病毒复制需要利用的蛋白,就能抑制病毒本身。如果没有宿主 Nedd4蛋白的帮助,埃博拉病毒还是可以出芽和攻击其它细胞,但没那么容易了。我们研究的长期目标是了解宿主和病毒的相互作用,并希望研制出抗病毒药物或抑制因子,就像达菲那样,虽然不能治愈流感,但可以减缓病毒的传播。设计这些药物的目的是减慢病毒的出芽,以便让感染者的免疫系统作出反应。

埃博拉病毒VP40蛋白在病毒的装配过程和从感染细胞的释放过程中,起到至关重要的作用。VP40蛋白从哺乳动物中出芽并不依赖于其他病毒蛋白,而 VP40病毒样颗粒的有效释放,则需要与宿主的蛋白帮助,如tsg101和Nedd4等。 Nedd4是泛素连接酶,而泛素本身被认为是被埃博拉病毒用来有效地离开细胞的出口。

这一发现给出了证据证明ISG15对埃博拉病毒的抗病毒活性,而且提出作用的方式涉及到Nedd4功能以及随后VP40泛素化的扰乱。但是具体要抑制这种致命的病毒,还需更多的努力。

原文摘要:

Camouflage and Misdirection: The Full-On Assault of Ebola Virus Disease

Ebolaviruses cause a severe hemorrhagic fever syndrome that is rapidly fatal to humans and nonhuman primates. Ebola protein interactions with host cellular proteins disrupt type I and type II interferon responses, RNAi antiviral responses, antigen presentation, T-cell-dependent B cell responses, humoral antibodies, and cell-mediated immunity. This multifaceted approach to evasion and suppression of innate and adaptive immune responses in their target hosts leads to the severe immune dysregulation and “cytokine storm” that is characteristic of fatal ebolavirus infection. Here, we highlight some of the processes by which Ebola interacts with its mammalian hosts to evade antiviral defenses.
 

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