诺如病毒是一种肠道病毒,感染后可以引起急性呕吐、腹泻等症状。在全球每年约有7亿例感染,其中20万人因此丧生。目前对于诺如病毒在人体肠道中侵染的靶细胞,以及其感染的生物学机制还缺乏科学的认识。华盛顿大学的Craig B. Wilen等人利用小鼠感染模型在肠道中发现了诺如病毒特异的靶细胞,并在《科学》杂志上撰文,对其研究进行了详细阐述。
研究者利用免疫荧光的方法,将诺如病毒的受体蛋白CD300lf与一种名为Tuft的罕见肠上皮细胞的标志物共定位,巧妙地证明了Tuft细胞就是诺如病毒入侵的特异靶细胞。在随后的研究中,研究者证明了IL-4、IL-25这两个2型的细胞因子可以通过促进Tuft细胞的增殖来促进诺如病毒的感染。此外,肠道中的菌群和寄生虫也可以促进诺如病毒的感染,在菌群受到干扰后,可以通过人为添加IL-4、IL-25对这种促进作用进行补偿。最后作者推断,诺如病毒可能通过藏匿在Tuft细胞当中来逃避免疫系统的清除作用,从而引进慢性或持续性感染,这种利用Tuft细胞以及2型细胞因子进行感染的模式也可能推及到其它类似的肠道病毒中。
Craig B. Wilen博士的研究是对诺如病毒认识的重要里程碑。根据其研究的结果,科学家们可以设计靶向Tuft细胞的抗病毒药物,清除急性感染和持续感染的诺如病毒。鉴于2型细胞因子对Tuft细胞增殖的促进作用,也可以通过靶向封闭相关细胞因子的受体来抑制Tuft细胞的增殖,进一步控制诺如病毒的感染。虽然通过清除肠道微生物的方法来控制诺如病毒不具有可行性,但是随着我们对诺如病毒相关微生物菌群的进一步理解,仍然存在通过控制菌群的种类和数目来实现对诺如病毒的控制的可能性。这项研究还能大力支持实验室对诺病毒的基础研究。目前诺如病毒还缺乏合理的体外培养方法,人们可以通过开发稳定的Tuft细胞系,实现诺如病毒的体外培养,这样会大大加快对诺如病毒侵染机制的认识,也有利于更多特异抗病毒靶点的筛选。总之,诺如病毒靶向侵染Tuft细胞的发现敲开了人类对抗诺如病毒的武器库大门。(作者:张书仁)
参考文献:Science 2018;360:204-208