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Nature子刊:为何有些病毒不易人传人?揭开人类体液中的先天防御机制

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2024-03-27      

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病原体病毒通过体液和排泄物传播,例如,HIV主要通过精液传播,SARS-CoV-2通过气溶胶传播,埃博拉病毒通过各种体液传播,寨卡病毒和登革热病毒则通过蚊子传播。为了有效传播,病毒必须被排出到相关的体液中,并在暴露部位遇到目标细胞。此外,病毒必须避开固有防御机制,并与细胞受体有效地相互作用以进入和复制。
此前研究显示,精液和唾沫含有的细胞外囊泡(EV)能在实验室实验中竞争性阻断病毒(例如寨卡病毒)与目标细胞的结合并抑制感染。不过,这背后的具体机制一直不清楚。
2024年3月25日,马尔堡-菲利普大学的研究人员在 Nature 子刊 Nature Microbiology 上发表了题为:Phosphatidylserine-exposing extracellular vesicles in body fluids are an innate defence against apoptotic mimicry viral pathogens 的研究论文。
该研究表明,精液和唾沫中发现的细胞外囊泡(EV)表面的一种蛋白——磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine,PS),能阻断寨卡或登革热病毒等病毒的感染,研究结果有助于理解为何这些病毒直接人传人比例较低,以及为何这些病毒容易通过缺乏这种分子的体液(如血液)或是通过吸血昆虫传播。
在这项研究中,研究团队从五种不同的人体体液中分离了细胞外囊泡(EV),这些体液包括精液、唾沫、尿液、母乳和血液。
研究团队发现,一种名为磷脂酰丝氨酸(Phosphatidylserine,PS)的蛋白在精液的细胞外囊泡(EV)表面比在血液的细胞外囊泡(EV)表面更常见。在实验室实验中,他们发现细胞外囊泡(EV)表面的磷脂酰丝氨酸(PS)能阻断寨卡病毒对细胞的感染,因为这些细胞外囊泡(EV)会争夺相同的磷脂酰丝氨酸(PS)受体并干扰病毒附着和侵入。如果达到与体内相似的细胞外囊泡(EV)浓度,那么登革热、西尼罗河、基孔肯雅、埃博拉和疱疹性口腔炎病毒的感染都会受到抑制。然而,艾滋病病毒(HIV)、丙肝病毒(HCV)、新冠病毒(SARS-CoV-2)和疱疹病毒(HSV)由于利用别的入侵受体,并未受到抑制。研究团队用酶把细胞外囊泡(EV)上的磷脂酰丝氨酸(PS)清除后,它们阻断感染的效力也随之消失。

这些研究结果解释了为什么登革热、西尼罗河、基孔肯雅、埃博拉和疱疹性口腔炎病毒等主要通过缺乏表面具有磷脂酰丝氨酸(PS)的细胞外囊泡(EV)的血液传播或通过蚊虫叮咬传播,而不是直接通过人际接触传播。此外,这些研究结果可用于开发新型抗病毒药物。


论文:

nature.com/articles/s41564-024-01637-6


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