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丙肝病毒为何在人体内存活如此之久

丙肝病毒为何在人体内存活如此之久

  加州大学的研究人员揭示丙肝病毒如何破坏线粒体而避免被天然免疫系统的追杀机制,还解释了为何丙肝病毒能够建立长时间的持续性感染。这项成果提示线粒体可以作为对抗丙肝病毒的重要靶点。相关文章发表于2014年4月14日的《PNAS》杂志上。   丙肝病毒是一种很难杀死的病原体,它会攻击肝脏细胞的能量中心&&线粒体,破坏细胞对抗感染的先天能力。线粒体在细胞中主... 阅读全文

丙肝病毒为何在人体内存活如此之久
 

  加州大学的研究人员揭示丙肝病毒如何破坏线粒体而避免被天然免疫系统的追杀机制,还解释了为何丙肝病毒能够建立长时间的持续性感染。这项成果提示线粒体可以作为对抗丙肝病毒的重要靶点。相关文章发表于2014年4月14日的《PNAS》杂志上。

  丙肝病毒是一种很难杀死的病原体,它会攻击肝脏细胞的能量中心——线粒体,破坏细胞对抗感染的先天能力。线粒体在细胞中主要负责,将食物(葡萄糖)中的能量转变为细胞可用的能量,即三磷酸腺苷。据统计,这种病毒是导致肝脏移植的头号原因。

  “我们的研究展示了丙肝病毒引发肝脏疾病的机制,”文章的资深作者Aleem Siddiqui教授说。“这种病毒破坏了肝脏细胞中的线粒体。当细胞发现这种破坏之后,会招募蛋白告知线粒体切除受损区域。但这样的修复过程却最终使病毒受益。”

  研究人员发现丙肝病毒会刺激Drp 1蛋白的合成,这种蛋白可诱导受损线粒体发生不对称分裂。这种分裂会形成一个健康的线粒体和一个受损的线粒体,而后者被细胞快速分解并溶入细胞质。

  虽然上述分裂过程旨在切除线粒体的受损区域,恢复线粒体的健康,但这样一来受到病毒感染的细胞就得以继续存活。此外,病毒还能够利用线粒体的残骸(被分解线粒体的氨基酸和脂质),帮助自己继续复制和保持毒力。“线粒体壮士断腕,却使病毒从中受益,”Siddiqui说。

  研究人员还发现,在丙肝病毒感染的细胞中,Drp 1水平较高意味着干扰素合成更少,细胞也更少进入凋亡。干扰素是机体天然的免疫强化因子,而凋亡可推动受损细胞自行死亡。随后,研究团队在丙肝病毒感染的细胞中沉默了Drp 1蛋白,结果细胞中的干扰素生产和凋亡活性都得以提升。

  “干扰线粒体是丙肝病毒持续性感染和躲避天然免疫应答的核心,”他说。“现在我们需要想办法,将特异性靶标Drp 1蛋白的药物运送到丙肝病毒感染的肝脏细胞,也许纳米科技可以做到这一点。”


  原文摘要:

Hepatitis C virus triggers mitochondrial fission and attenuates apoptosis to promote viral persistence

S.-J. Kim, G. H. Syed, M. Khan, W.-W. Chiu, M. A. Sohail, R. G. Gish, A. SiddIQui

  Mitochondrial dynamics is crucial for the regulation of cell homeostasis. Our recent findings suggest that hepatitis C virus (HCV) promotes Parkin-mediated elimination of damaged mitochondria (mitophagy). Here we show that HCV perturbs mitochondrial dynamics by promoting mitochondrial fission followed by mitophagy, which attenuates HCV-induced apoptosis. HCV infection stimulated expression of dynamin-related protein 1 (Drp1) and its mitochondrial receptor, mitochondrial fission factor. HCV further induced the phosphorylation of Drp1 (Ser616) and caused its subsequent translocation to the mitochondria, followed by mitophagy. Interference of HCV-induced mitochondrial fission and mitophagy by Drp1 silencing suppressed HCV secretion, with a concomitant decrease in cellular glycolysis and ATP levels, as well as enhanced innate immune signaling. More importantly, silencing Drp1 or Parkin caused significant increase in apoptotic signaling, evidenced by increased cytochrome C release from mitochondria, caspase 3 activity, and cleavage of poly(ADP-ribose) polymerase. These results suggest that HCV-induced mitochondrial fission and mitophagy serve to attenuate apoptosis and may contribute to persistent HCV infection.

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