723日,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊PLOSPathogens在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所鐘勁課題組的研究論文:Glycometabolism regulates hepatitis C virus release。

中科院鐘勁課題組發(fā)現(xiàn)病毒利用宿主糖代謝改變傳播途徑實(shí)現(xiàn)免疫逃逸的新機(jī)制-肽度TIMEDOO

  丙型肝炎病毒hepatitisCvirus,HCV)是一種正鏈RNA病毒,可導(dǎo)致慢性肝炎,肝硬化和肝癌的發(fā)生。HCV的感染周期包括入胞、脫衣殼、基因組復(fù)制和翻譯、病毒粒子組裝和成熟以及釋放等步驟?;谌烁伟┘?xì)胞系Huh7Huh7衍生細(xì)胞系建立的HCV細(xì)胞培養(yǎng)模型(HCVcc)為研究HCV完整感染周期提供了極大的幫助。

然而,由于代謝重編程的存在,腫瘤細(xì)胞和正常體細(xì)胞在糖代謝等一系列代謝通路上存在著明顯差異。腫瘤細(xì)胞即使在有氧條件下,仍然使用糖酵解作為主要的能量來(lái)源,而不像正常體細(xì)胞那樣主要使用氧化磷酸化來(lái)供能,這種現(xiàn)象叫做“瓦博格效應(yīng)”。

以往多項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),如果將培養(yǎng)基中的糖源從葡萄糖換為半乳糖,可以迫使體外培養(yǎng)的腫瘤細(xì)胞減弱糖酵解而轉(zhuǎn)向以氧化磷酸化作為主要的供能方式。因此,利用半乳糖培養(yǎng)改變宿主細(xì)胞糖代謝的模型來(lái)研究HCV感染周期,對(duì)于探索HCV在體內(nèi)的自然感染過(guò)程具有重要的指導(dǎo)意義。

在該項(xiàng)工作中,研究人員發(fā)現(xiàn)將Huh7細(xì)胞培養(yǎng)在以半乳糖作為糖源的培養(yǎng)基中,可以顯著抑制HCV病毒粒子的釋放,但不影響HCV的入胞、復(fù)制、組裝和成熟。通過(guò)進(jìn)一步的探索,研究人員發(fā)現(xiàn)在半乳糖培養(yǎng)條件下,大量的病毒粒子聚集在細(xì)胞內(nèi)的多泡體(Multivesicular body)內(nèi)而無(wú)法釋放到細(xì)胞外。而阻斷多泡體與溶酶體的融合或使用促炎細(xì)胞因子處理可以在一定程度上恢復(fù)半乳糖培養(yǎng)條件下HCV的釋放。在機(jī)制方面,研究人員發(fā)現(xiàn)MAPK-p38通路在宿主細(xì)胞糖代謝對(duì)HCV釋放的調(diào)控中發(fā)揮了重要的作用。

該研究還發(fā)現(xiàn)HCV在細(xì)胞與細(xì)胞間直接傳播并不受宿主細(xì)胞糖代謝的影響,該發(fā)現(xiàn)表明HCV病毒粒子的釋放和其在細(xì)胞與細(xì)胞間直接傳播是兩種在調(diào)控上相互獨(dú)立的傳播方式。根據(jù)以上研究結(jié)果,科研人員提出猜想,HCV在病人體內(nèi)可能主要以細(xì)胞與細(xì)胞間直接傳播為主,而不是通過(guò)釋放到細(xì)胞外和血液中以感染鄰近的細(xì)胞,并以此逃逸抗體的中和作用和宿主的免疫監(jiān)視,這可能是HCV建立慢性持續(xù)感染的重要機(jī)制。該研究為深入理解細(xì)胞糖代謝與HCV釋放的相互關(guān)系以及HCV自然感染過(guò)程提出了新的見解。

中科院鐘勁課題組發(fā)現(xiàn)病毒利用宿主糖代謝改變傳播途徑實(shí)現(xiàn)免疫逃逸的新機(jī)制-肽度TIMEDOO

  圖注:糖代謝調(diào)節(jié)HCV釋放的模式圖

  該項(xiàng)研究工作主要由上海巴斯德所于濤博士,博士研究生楊乾坤和田芳鈴在鐘勁研究員的指導(dǎo)下共同完成。中科院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心何勇寧課題組和上海巴斯德所酒亞明課題組合作參與了本項(xiàng)研究。該研究得到了中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(先導(dǎo)B)和國(guó)家自然科學(xué)基金的經(jīng)費(fèi)支持。

  論文鏈接:https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1009746

來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院上海巴斯德研究所