研究人员发现埃博拉病毒用来解锁细胞并传播致命感染的“钥匙”
叶史瓦大学爱因斯坦医学院的研究人员帮助确定了一种对致命埃博拉病毒感染至关重要的细胞蛋白质。该研究结果发表在今天的《英国医学杂志》网络版上自然,提出了阻止埃博拉病毒感染的可能策略,埃博拉病毒是世界上最致命的病毒之一,也是潜在的生物恐怖主义毒剂。
这项研究是由来自爱因斯坦、怀特黑德生物医学研究所、哈佛医学院和美国陆军医学研究所的科学家合作完成的ob欧宝直播nba传染病.
埃博拉病毒病毒它以90%的感染者死亡而臭名昭著。伊波拉出血性发热埃博拉病毒是埃博拉病毒在人类和非人灵长类动物中引起的一种严重的、通常致命的疾病。1976年,在苏丹和非洲刚果民主共和国埃博拉河沿岸的村庄首次出现。从那时起,大约发生了24起疫情。
幸运的是,虽然埃博拉病毒和马尔堡出血热是罕见疾病,“即使是埃博拉病毒或马尔堡病毒的小爆发也会引起恐惧和恐慌,”共同资深作者、爱因斯坦微生物学和免疫学助理教授Kartik Chandran博士说,“然后人们担心这些病毒可能被用于生物恐怖主义."
埃博拉病毒进入细胞的能力让人想起古希腊人用来击败宿敌的特洛伊木马。埃博拉病毒与宿主细胞的外膜结合,然后宿主细胞膜的一部分包围病毒并挤压,形成核内体——细胞内的膜结合气泡(见图)。核内体携带病毒偷渡者进入细胞深处,最终成熟为溶酶体,溶酶体是一种充满酶的微小结构,可以消化和循环细胞碎片。
在溶酶体中被捕获的病毒通过利用细胞的成分进入细胞质来逃脱破坏,细胞质是细胞膜和细胞核之间的物质,病毒可以在那里复制。但其中许多成分的身份仍然未知。
为了寻找答案,爱因斯坦的研究人员和同事们寻找埃博拉病毒可能利用的蛋白质,以进入细胞质。一个这样的细胞蛋白质被称为Niemann-Pick C1 (NPC1)的基因脱颖而出。
“我们发现,如果你的细胞不制造这种蛋白质,它们就不会被埃博拉病毒感染,”钱德兰博士说。“显然现在还处于早期阶段,但我们认为我们的发现创造了一个真正的治疗机会。”目前,没有治疗埃博拉病毒感染者的药物,也没有经批准的预防疾病的疫苗。”
NPC1蛋白嵌在细胞膜内,帮助在细胞内运输胆固醇。然而,由于基因突变导致的NPC1缺失会导致一种罕见的退行性疾病,称为尼曼-匹克病,在这种疾病中,细胞被胆固醇堵塞并最终死亡。
为了证实他们的发现,NPC1对埃博拉病毒感染至关重要,研究人员用埃博拉病毒挑战了携带NPC1突变的小鼠。值得注意的是,大多数突变小鼠在这种通常致命的病毒的挑战下幸存了下来。类似地,尼曼-皮克病患者的成纤维细胞(在结缔组织中发现)对埃博拉病毒感染具有抵抗力,来自其他器官的人类细胞也是如此,这些器官被处理以减少其所含NPC1的数量。
研究人员还测试了其他主要病毒是否需要NPC1来感染人类细胞。只有埃博拉病毒及其近亲马尔堡病毒被发现需要NPC1蛋白的存在才能感染。像埃博拉病毒一样,马尔堡病毒也需要NPC1来杀死老鼠。
“我们的研究表明,这些病毒需要NPC1,它嵌入在溶酶体膜中,从溶酶体逃逸到细胞质中,”Chandran博士说。“我们现在正在实验室里测试这一假设。”
NPC1在埃博拉病毒感染中的关键作用的发现提高了这种可能性埃博拉病毒一种阻断NPC1作用的药物可以阻止马尔堡病毒的爆发。钱德兰博士说:“尽管这种治疗也会阻断胆固醇运输途径,但我们认为它是可以忍受的。”“大多数疫情都是短暂的,所以只需要很短的时间进行治疗。”爱因斯坦与怀特黑德生物医学研究所和哈佛医学院合作,已经提交了与这项研究相关的专利申请,可供有兴趣进一步开发和商业化这项技ob欧宝直播nba术的合作伙伴使用。
值得注意的是,Chandran博士在波士顿布里格姆妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)做博士后时发现的一种抗埃博拉病毒抑制剂,结果证明正是这样一种NPC1阻滞剂,正如Côté和同事在同一期杂志上发表的一篇单独的手稿中所描述的那样自然.