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综述:氧化应激对病毒感染的影响概述
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月14日 来源:npj Viruses
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这篇综述系统阐述了活性氧(ROS)在病毒感染中的双重作用:既是宿主防御的关键介质,又是病毒致病性的助推器。作者详细解析了SARS-CoV-2、IAV、HCV等病毒通过线粒体功能障碍、NADPH氧化酶(NOX)激活等机制诱导ROS生成,进而调控NF-κB、NrfARE等通路,导致炎症风暴、细胞凋亡和组织损伤。文章强调靶向ROS调控(如N-乙酰半胱氨酸NAC、Sirtuins)的潜在治疗价值,为抗病毒策略提供新视角。
活性氧(ROS)作为氧代谢的副产物,在病毒感染中扮演复杂角色。当SARS-CoV-2、流感病毒(IAV)或丙肝病毒(HCV)入侵时,宿主细胞通过线粒体电子传递链失调和NADPH氧化酶(NOX2/4)激活产生大量ROS。这些高活性分子(如O2-、H2O2)既能直接损伤病毒核酸,又会通过氧化DNA碱基(如生成8-OHdG)、脂质过氧化和蛋白质羰基化破坏宿主细胞结构。,某些病毒如HCV核心蛋白会主动抑制线粒体复合体I,通过升高ROS水平促进自身复制——这揭示了病毒劫持宿主氧化系统的“阴谋”。
ROS的生物学效应高度依赖其浓度。低浓度时,ROS通过激活Nrf2/ARE通路启动抗氧化基因(如SOD、GSH合成酶),帮助细胞存活;而高浓度ROS则激活NF-κB和NLRP3炎症小体,触发TNF-α、IL-6等细胞因子风暴。在COVID-19重症患者中,SARS-CoV-2的ORF6蛋白通过抑制Nrf2表达,加剧肺组织氧化损伤。类似地,HIV的Tat蛋白通过稳定p53蛋白诱导B细胞线粒体ROS(mtROS)爆发,促进淋巴瘤发生。这种精细平衡的打破,成为病毒致病的关键推手。
不同病毒演化出独特的ROS操控机制:
靶向ROS调控展现出临床潜力:
然而,抗氧化治疗需谨慎——如HIV患者补充GSH可能意外增强病毒转录,而某些RNA病毒(如柯萨奇病毒)反而因ROS诱导的RNA降解被抑制。未来需开发病毒特异性的氧化还原调节剂,例如通过纳米技术靶向递送NOX2抑制剂至病毒感染的内体区室。
尽管ROS在病毒致病中的作用逐渐清晰,但其时空动态调控仍是谜题。新兴证据表明,新冠病毒感染后的长期症状(PASC)与持续脑部氧化应激相关,而肠道病毒71型(EV71)通过电压依赖性阴离子通道3(VDAC3)诱导线粒体ROS产生。这些发现提示,解析器官特异的氧化应答将成为抗病毒治疗的新前沿。
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