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我室学者发现SARS-CoV-2通过促进自噬抑制宿主细胞I型干扰素反应
发布人:发布时间:2021-05-18

 近日,华中农业大学农业微生物学国家重点实验室金梅林团队与武汉大学生命科学学院陈明周团队等合作攻关,在新冠病毒(SARS-CoV-2)诱导细胞自噬及其机制方面取得重要进展。研究成果发表在国际重要学术期刊《Signal Transduction and Targeted Therapy》,题为“SARS-CoV-2 promote autophagy to suppress type I interferon response”。

  自噬是真核细胞一种保守的稳态维持机制,广泛参与细胞生长、发育、免疫和感染等多种生理过程,然而新冠病毒是否能够利用自噬建立感染和致病尚不十分清楚。该研究系统考察了新冠病毒感染细胞后自噬过程的多个指标,结果表明病毒感染能够显著促进自噬的形成(Fig.1)。对病毒主要结构蛋白和非结构蛋白的筛选后,研究人员发现新冠病毒编码的M蛋白能够显著影响自噬的形成,并首次鉴定到M蛋白WxxL motif能够介导M与自噬标志蛋白LC3发生相互作用。

Fig.1 新冠病毒显著促进自噬形成

 基于LC3与自噬受体结合后能够介导相应靶蛋白/细胞器等的自噬降解这一理论基础,研究人员推测M蛋白或起到类似自噬受体的功能。有意思的是,研究发现M蛋白能够转位到线粒体外膜,并介导LC3转位到线粒体,促进线粒体的自噬性降解(Fig.2)。

Fig.2 M蛋白定位在线粒体中并介导线粒体自噬降解

 线粒体是细胞I型干扰素产生的信号聚集平台,其自噬性降解将会极大影响信号转导。本研究指出,M蛋白指引LC3转位到线粒体后能显著削弱I型干扰素的产生,而无法与LC3互作的M蛋白突变体则表现出较弱的干扰素拮抗效应,表明M蛋白能通过促进线粒体自噬拮抗宿主固有免疫反应。这一发现说明M可能与早期临床感染病人延迟的I型干扰素反应存在重要关联(Fig.3)。

Fig.3 M蛋白抑制I型干扰素的产生

 同时,文章指出,靶向宿主自噬过程的药物如3-MA和Wortmannin能够显著抑制病毒的增殖(Fig.4),说明干扰自噬过程可作为治疗COVID-19极具潜能的策略之一。


Fig.4 抑制自噬药物显著抑制新冠病毒增殖

 华中农业大学博士生回显锋和武汉大学博士后张林亮为论文共同第一作者,华中农业大学金梅林教授、武汉大学陈明周教授以及武汉病毒所林显博士为本文共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划,湖北省应急科技攻关等项目的资助。

 文章链接: https://www.nature.com/articles/s41392-021-00574-8

 该文源于:https://mp.weixin.qq.com/s/uC8IztliS1vnrv3RgG0XUg