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科学家揭示细胞,环鸟腺苷酸合成酶抵抗病毒感

文章作者:生命科学 上传时间:2019-08-29

解放军军事科学院军事医学研究院李涛博士团队、张学敏院士团队成功发现细胞“门神”环鸟腺苷酸合成酶抵抗病毒感染的重要调控机制。国际顶尖学术期刊《细胞》已于北京时间22日凌晨在线发表了相关研究论文。

皇家赌场号hj85 1论文通讯作者:中国科学院张学敏院士。 军事医学研究院供图 摄

对机体抗病毒机理的深刻认识是抵抗病毒感染,应对重大疫情防控的关键所在。记者24日获悉,军事科学院军事医学研究院李涛博士和张学敏院士团队成功发现细胞“门神”——环鸟腺苷酸合成酶抵抗病毒感染重要调控机理。国际顶级学术期刊《Cell》日前在线发表了相关研究论文。

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中新网北京2月22日电 解放军军事科学院军事医学研究院李涛博士团队、张学敏院士团队成功发现细胞“门神”环鸟腺苷酸合成酶抵抗病毒感染的重要调控机制。国际顶尖学术期刊《细胞》已于北京时间22日凌晨在线发表了相关研究论文。

李涛博士介绍,病毒有上千万种,但无论哪一种病毒,其入侵机体的基本原理都是一样的。即其自身遗传物质会不可避免地被带入到宿主细胞中,继而导致机体针对这些外源遗传物质迅速做出强烈的免疫应答以清除病毒感染,甚至不惜以伤及自身为代价,这是病毒感染导致致死性炎症的主要原因。其中,DNA感受器cGAS蛋白质在DNA从细胞内部触发免疫和自身免疫反应中起到了关键作用,因此被比喻为细胞“门神”。

对机体抗病毒机理的深刻认识被视为应对病毒感染的关键。专家介绍说,目前已经发现超过150万种具有对人体致病能力的病毒。张学敏表示,科学家们希望从共性的角度出发,寻找对抗病毒感染的“公共方案”,解析机体进化出病毒免疫力的能力。“以不变应万变,使我们可能应对任何病毒的侵袭,这是我们研究的初衷。”

皇家赌场号hj85 3从左至右依次为:论文第一作者何新华、戴江、黄怡娇,论文通讯作者李涛。 陈显利 摄

皇家赌场号hj85,张学敏院士指出:“寻找有效干预cGAS活性的手段并探究其调控机制,对抵抗病毒感染、重大传染病防控及自身免疫疾病的治疗都至关重要。”

李涛介绍说,病毒入侵机体时,其自身的遗传物质将被带入宿主的细胞中,引发机体针对这些外来DNA迅速做出的免疫反应,以消除病毒感染。已有研究发现,作为DNA感受器的cGAS蛋白在触发自身免疫反应中起到关键作用。“功能就像门神,防止不好的东西进到家里。”

对机体抗病毒机理的深刻认识被视为应对病毒感染的关键。专家介绍说,目前已经发现超过150万种具有对人体致病能力的病毒。张学敏表示,科学家们希望从共性的角度出发,寻找对抗病毒感染的“公共方案”,解析机体进化出病毒免疫力的能力。“以不变应万变,使我们可能应对任何病毒的侵袭,这是我们研究的初衷。”

围绕这个关键科学问题,李涛博士团队和张学敏院士团队展开了联合科研攻关,发现乙酰化修饰是控制cGAS活性的关键分子事件,并揭示了其背后的调控规律。在药物设计专家何新华博士的具体参与下,研究人员最终发现百年老药阿司匹林可以强制cGAS发生乙酰化并抑制cGAS的活性。随后,研究人员利用实验动物和AGS病人的细胞进一步验证了他们的发现。

另一方面,cGAS的异常激活也是系统性红斑狼疮等一类自身免疫疾病的关键致病因素。“寻找有效调控cGAS活性的手段并探究其机制,对抵抗病毒感染、重大传染病防控及自身免疫疾病的治疗都至关重要。”李涛说。

皇家赌场号hj85 4科研团队成员共同观测分子影像并交流发现。 岳恒冰 摄

张学敏院士说:“这方面的研究将使我们未来在应对重大疫情时,不仅对控制已知病毒感染具有手段,还有望对未知病毒感染具备应对能力,可能为目前无药可治的自身免疫疾病提供治疗方法。”

探究“门神”为细胞“看家护院”的“工作机制”便是这些中国科学家此番研究的出发点。经过近五年的研究,科研团队发现,乙酰化修饰是控制cGAS活性的关键分子事件,乙酰水杨酸可以强制cGAS发生乙酰化并抑制其活性。研究人员随后对这一发现进行了验证。

李涛介绍说,病毒入侵机体时,其自身的遗传物质将被带入宿主的细胞中,引发机体针对这些外来DNA迅速做出的免疫反应,以消除病毒感染。已有研究发现,作为DNA感受器的cGAS蛋白在触发自身免疫反应中起到关键作用。“功能就像门神,防止不好的东西进到家里。”

军事医学研究院院长张士涛认为,这一发现不仅揭示了阿司匹林作用于人体的全新靶点和分子机制,还可能为一类目前无药可治的自身免疫疾病提供潜在治疗方法。

另一方面,cGAS的异常激活也是系统性红斑狼疮等一类自身免疫疾病的关键致病因素。“寻找有效调控cGAS活性的手段并探究其机制,对抵抗病毒感染、重大传染病防控及自身免疫疾病的治疗都至关重要。”李涛说。

“没有基础性研究的突破,应用性研究很难有方向。”张学敏表示,这一研究成果是对机体抵抗病毒感染调控规律的揭示,是基础生命科学研究前沿领域的重要进展。他也说,从基础研究有所突破到成果显示实际作用需要一个很长的过程。下一步,研究团队将在提高阿司匹林乙酰化效率、寻找更有效的抑制剂、增益cGAS以治疗肿瘤等方面作进一步探索。

皇家赌场号hj85 5李涛博士与团队科研人员在实验室。 岳恒冰 摄

探究“门神”为细胞“看家护院”的“工作机制”便是这些中国科学家此番研究的出发点。经过近五年的研究,科研团队发现,乙酰化修饰是控制cGAS活性的关键分子事件,乙酰水杨酸可以强制cGAS发生乙酰化并抑制其活性。研究人员随后对这一发现进行了验证。

军事医学研究院院长张士涛认为,这一发现不仅揭示了阿司匹林作用于人体的全新靶点和分子机制,还可能为一类目前无药可治的自身免疫疾病提供潜在治疗方法。

皇家赌场号hj85 6张学敏院士组织科研团队交流最新科研进展。 阚少龙 摄

“没有基础性研究的突破,应用性研究很难有方向。”张学敏表示,这一研究成果是对机体抵抗病毒感染调控规律的揭示,是基础生命科学研究前沿领域的重要进展。他也说,从基础研究有所突破到成果显示实际作用需要一个很长的过程。下一步,研究团队将在提高阿司匹林乙酰化效率、寻找更有效的抑制剂、增益cGAS以治疗肿瘤等方面作进一步探索。

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