医学进展
2018年04月号
医学进展
有争议的话题

病毒可“劫持”长链非编码RNA

作者:马驰

海军军医大学(第二军医大学)医学免疫学国家重点实验室中国工程院院士曹雪涛教授、王品副教授研究团队发现,病毒通过劫持长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)参与对宿主细胞代谢的控制。该研究结果刊登在《科学》杂志上。

病毒完全依赖于它们感染细胞的代谢产物。事实上,已有大量研究发现,病毒积极调节细胞代谢,以建立复制的最佳环境。大多数此类研究发现,这些代谢改变是通过病毒靶向蛋白质间相互作用,或通过病毒衍生的非编码蛋白质的微小RNA靶向宿主信使RNA来实现的。一类称为lncRNAs的宿主RNA是否也可被靶向,以实现类似目标呢? 曹雪涛和王品的研究团队发现,病毒的确可以利用lncRNAs,以实现激活病毒复制所需的宿主细胞代谢通路。

为了探索lncRNAs在病毒感染中的作用,研究人员进行了一系列筛选,对细胞中lncRNAs库的表达进行了抑制,然后确定了每次抑制对水疱性口炎病毒(vesicular stomatitis virus,VSV)复制能力的影响。他们发现了一种lncRNA,在其耗竭时不仅能够抑制VSV的复制,而且能够抑制其他不相关病毒(如单纯疱疹1型病毒和牛痘病毒)的复制,这意味着该lncRNA能够在多种病毒的复制过程中起作用。此外,这种lncRNA被称为lncRNA-ACOD1,因为其最近的已知宿主基因是ACOD1,后者在野生型细胞中被病毒感染积极上调。

最后,研究人员删除了小鼠的lncRNA-ACOD1。缺乏lncRNA-ACOD1对病毒复制具有抑制作用。但令人惊讶的是,在代谢过程中缺失lncRNA-ACOD1对动物生存并没有影响。因此,研究人员得出结论,抑制lncRNA-ACOD1的功能可能是一种特异性抑制多种有害人体病毒的复制和传播的方式。

在代谢中间产物和所需酶方面,病毒复制确实与正常宿主细胞生理存在重大差异,因此广谱抗病毒治疗开发确实存在可能性。谷草转氨酶2 (glutamic-oxaloacetic transaminase,GOT2)受lncRNA-ACOD1的调控的这一发现,不仅突出了lncRNA能够调控复杂的关键生理过程,而且也表明病毒与其宿主之间发生了亲密的相互作用。(作者:马驰)

参考文献: Nature 2017;552:184-185

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