7月24日,上海交通大學蔡宇伽團隊與丹麥奧胡斯大學Søren R Paludan團隊在《Nature》上發表了一項突破性研究成果,首次發現神經元細胞特異表達的TMEFF1蛋白在中樞神經係統中對單純皰疹病毒HSV存在顯著的限製作用。這一發現為大腦抗病毒免疫機製研究提供了全新視角。
單純皰疹病毒(HSV)是一種廣泛存在的嗜神經性雙鏈DNA病毒,與多種疾病有關。研究團隊發現,TMEFF1的敲除會導致HSV-1複製顯著增加,並引發神經元死亡。在Tmeff1基因敲除的小鼠模型中,大腦神經元中的病毒載量顯著升高,表明TMEFF1在控製HSV-1複製和預防腦感染中起著關鍵作用。
進一步研究表明,TMEFF1的表達不受經典的幹擾素和炎症細胞因子的通路調控,是一種獨立於幹擾素係統的神經元特有的HSV-1限製因子。TMEFF1通過與病毒的入膜受體Nectin-1和非肌型肌球蛋白重鏈IIA/B相互作用來阻止病毒入膜,能同時幹擾HSV-1 gD蛋白介導的病毒結合階段及HSV-1gB蛋白介導的病毒融合階段,從而限製病毒的複製。
該研究不僅揭示了一種神經元特有的免疫機製,還為理解大腦中最佳的抗病毒免疫機製提供了重要線索。研究認為,大腦中最佳的抗病毒免疫機製是固有型免疫和幹擾素驅動的免疫的結合,以最大程度減輕病毒感染對中樞神經係統的傷害。
此外,研究者基於TMEFF1的抗病毒機製發現了一種抗病毒多肽,具有潛在的臨床應用前景,為開發新型抗病毒治療策略貢獻了新靶點。這項研究對於全球公共衛生和醫學研究具有重要意義。
本研究由上海交通大學係統生物醫學研究院蔡宇伽教授與奧胡斯大學Søren R Paludan教授共同領導,得到了國家自然科學基金麵上項目的資助。研究團隊通過全基因組CRISPR篩選技術成功發現了TMEFF1這一抗病毒因子,展現了基因組編輯技術在病毒學研究中的應用潛力。TMEFF1的發現豐富了我們對大腦抗病毒機製的認知,為今後開發針對HSV的預防和治療手段提供了新的科學依據。
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