脂肪分子Zika病毒感染的关键

某些含有脂肪分子所需Zika病毒感染人类细胞可以提供线索为什么病毒主要感染大脑组织,特别是在发展中胎儿或新生儿。

研究人员从美国能源部的太平洋西北国家实验室帮助在俄勒冈健康与科学大学的同事(也是OHSU)识别鞘脂类Zika病毒在人类细胞中复制的关键。脂类是“油性”分子,都是许多细胞结构中的重要组成部分,包括细胞膜。

目前还没有治疗或疫苗Zika病毒。不过,这些脂质分子,调节细胞的生产可能是目标制定Zika病毒的潜在药物感染,研究人员说。7月21日发表的一篇描述工作自然通讯。

Zika-caused疾病的分子机制仍然是个谜

在2015年和2016年爆发的Zika病毒蔓延到北部,中部和南美洲。蚊子携带病毒和传播它叮咬人类时。孕妇特别容易受到Zika病毒感染;病毒可以前往胎儿和感染神经细胞,导致新生儿先天性异常、发育迟缓。

为了更好地理解是什么让Zika病毒致病性,研究人员正努力学习任何有关如何Zika病毒与人类细胞。然而,如何Zika病毒引起疾病发展中神经细胞仍是一个谜。

Zika病毒感染改变细胞脂质代谢

在研究粒子的Zika病毒与宿主细胞相互作用,研究人员已经确定基因变化在Zika-infected细胞和查明特定蛋白质自身复制使用。

然而,研究人员仍在学习如何Zika病毒感染改变了细胞的分子组成。脂类成分特别感兴趣的是在这种情况下,因为他们是一个多元化的集合构成细胞膜的分子。有些病毒无法复制所需的脂质,所以他们也从宿主细胞脂质聚集。

Fikadu Tafesse也是OHSU的微生物学家,认为研究脂质参与Zika病毒感染也可能提供更多的信息关于病毒感染的原因大脑组织。大脑和其他器官相比,脂质含量高,神经细胞周围lipid-rich覆盖物帮助迅速在大脑的信号。可能是病毒感染神经细胞由于其复制关键分子组件?

学习如何在Zika病毒感染细胞的脂质成分改变,Tafesse感染人类肝细胞Zika病毒和联系的同事电费单来分析细胞的脂质提取。太平洋西北国家实验室的研究人员,由生物医学科学家珍妮弗·凯尔,使用质谱测量340个不同的脂质受感染和未感染的细胞。他们注意到变化在几个不同类型的脂质提取24或48小时的感染,表明感染改变细胞脂质生产。没有样品,太平洋西北国家实验室的研究人员处理含有病毒。

鞘脂类lipidomics分析中脱颖而出

然后研究人员分析了脂质提取人类肝细胞暴露于只有一个从Zika病毒蛋白质。他们注意到类似的脂质变化模式样本细胞感染整个病毒。有趣的是只有一个类型的脂质、神经酰胺、高架在这两个实验。

神经酰胺是一类脂类称为鞘脂类的一部分。当研究者对待人类肝脏和大脑细胞与分子块细胞鞘脂类的生产,他们看到显著降低病毒复制。从这些结果,研究人员得出结论,鞘脂类病毒复制所必需的。进一步的实验,他们发现一个特定的步骤细胞鞘脂类的生产过程,病毒复制的影响。

“通过映射之间的接线图连接在人类细胞中病毒复制和鞘脂类代谢,我们可以在细胞识别至关重要的地方脂质生产线可以用来防止Zika病毒病毒感染,”Tafesse说。

潜在的药物开发,目标一旦确定,包括病毒蛋白诱导的鞘脂类生产人类细胞。人类蛋白质参与鞘脂类生产可能是一个候选药物开发,如果一种药物可以慢病毒复制,而不损害正常人体新陈代谢太多,他说。

这项工作是太平洋西北国家实验室进行合作的一部分,也是OHSU称为精密医学创新合作实验室,或PMedIC。在这种合作中,研究人员结合大规模信息模式基因,蛋白质和小分子细胞从医学影像与信息。结果是一个多方面的了解疾病的分子医学水平。这种理解可以帮助医学科学家更好地了解疾病发生或开发定制的治疗。

“这项研究显示了专业知识在太平洋西北国家实验室,也是OHSU互为补充,“太平洋西北国家实验室的凯尔说,曾在这lipidomics分析。“我们已经深生物分析工具,帮助也是OHSU研究者进一步研究疾病机制。”