科学家发现了一种针对新冠病毒的新型防御机制 RIG-I受体是关键

2021年06月20日 12:57 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

自 COVID-19 首次正式报告和大流行蔓延开来的一年半时间里,世界各地的研究人员已经对其展开了大量深入的分析,以开发有效的治疗方式。据悉,新冠病毒在不同感染者身上的症状不尽相同。比如大多数感染者的症状较轻、甚至没有感觉,但少数重症感染者却必须接受精心的救治。为了搞清这种现象背后的原因,许多科学家都在为此付出艰辛的努力。

SARS-CoV-2 病毒复制被 RIG-I 抑制(图自:Taisho Yamada)

近日,由日本遗传医学研究所 Akinori Takaoka 教授带领的一支北海道大学研究团队,刚刚揭示了一种针对 SARS-CoV-2 病毒的新型防御机制。

该反应涉及用于识别病毒模式的 RIG-I 受体,它是一种检测 RNA 病毒的生物学分子,能够抑制 SARS-CoV-2 在人肺细胞的复制。而上调该蛋白的表达,即可增强 COPD 患者的免疫反应。

这项研究发现,有助于预测 COVID-19 患者的预后。感兴趣的朋友,可移步至近日发表在《自然免疫学》(Nature Immunology)期刊上的文章。

原标题为《RIG-I triggers a signaling-abortive anti-SARS-CoV-2 defense in human lung cells》。

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Taisho Yamada(上图左)与研究通讯作者 Akinori Takaoka

迄今为止,全球已有超过 1.62 亿人受到 COVID-19 的影响。这些人中有约 40~45% 为无症状感染者,另有 35~40% 的患者为轻症患者,而其余 19% 则是严重要需要住院治疗的重症患者。

这些症状通常与并发症和风险因素有关,比如慢性阻塞性肺疾病(COPD),但不同个体对于病毒的反应存在巨大差异。

进入我们体内的微生物病原体,可被称作模式识别受体(PRR)的蛋白质给检测到,同时这些蛋白质也会激发身体对这些病原体的免疫反应。

考虑到病毒感染是由一部分 PRR 检测到的,科学家们便将注意力集中到了属于其子集的 RIG-I 蛋白质上。众所周知,其对于检测和响应 RNA 病毒(比如流感)也至关重要。

在细胞培养系中开展的实验中,科学家们发现肺细胞中几乎没有对 SARS-CoV-2 的先天免疫反应,这表明导致免疫反应的信号通路被中止。

科学家们因此研究了 RIG-I 的作用,发现它的缺乏会导致病毒复制的增加。通过进一步的实验,研究团队证实了对病毒复制的抑制效果,对 RIG-I 存在着较大的依赖性。

先前的一项研究表明,COPD 患者肺细胞中的 RIG-I 表达出现了下调。为此,科学家们使用了来自两名 COPD 患者的原代肺细胞,并得出这种情况会在 5 天后检出病毒复制的结论。

而通过上调 RIG-I 表达的全反式视黄酸(ATRA)来处理这些 COPD 细胞,即可显著降低细胞中的病毒滴度。

此外如果使用 RIG-I 突变体,他们也能够阐明 RIG-I 对 SARS-CoV-2 复制的抑制机理 —— 解旋酶域是 RIG-I 中的结构元件,它会与病毒 RNA 相互作用,从而阻断主导病毒复制的衍生酶。

综上所述,这项研究证明了 RIG-I 具有独特的病毒识别模式,全称为“RIG-1 介导信号传导失败的抗 SARS-CoV-2 防御机制”。

最后,它还表明 RIG-1 表达水平是预测 COVID-19 患者预后的潜在参数这一。通过进一步的工作,我们或可找到控制 SARS-CoV-2 感染的新策略。

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