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病毒是如何突破免疫系统潜入我们身体的?

发表于 2018-12-04

通常用于预防自身免疫疾病的酶可能会被一些病毒劫持并用于逃避免疫系统的检测。梅奥研究院的研究人员们将这一发现发表在了“PLOS Biology”中。该研究团队还确定了需要多少病毒遗传物质来逆转这一过程,从而激活针对病毒的免疫系统。

这种病毒遗传物质采用RNA的形式,由于在病毒遗传物质中通常以双链的形式存在,所以许多人类免疫蛋白能够识别病毒RNA。人体细胞产生自己的RNA大多数以单链的形式存在,只有极少数的RNA具有短区域双链。如果免疫系统被人体细胞的双链RNA激活,它会引起自身免疫性疾病(免疫系统错误地攻击身体)。人类已经进化出一种叫做“ADAR1”的蛋白质(腺苷脱氨酶作用于RNA)来预防这种自身免疫。

Aicardi-Goutières综合征(AGS)是一种罕见且能让人衰弱的自身免疫疾病,可由ADAR1基因的有害突变引起。患有Aicardi-Goutières的患者会对自己的身体产生炎症反应,导致对组织,特别是大脑的损害。

那么ADAR1如何防止这种自身免疫?

ADAR1具有一种识别双链人体细胞RNA短链的能力,并且能将其转变为单链,这样就能避免它们不会激活免疫系统。

但根据梅奥诊所研究小组的负责人Roberto Cattaneo博士的说法,ADAR1是一把双刃剑。他解释说,ADAR1蛋白的机制是令免疫系统检测病毒并且不伤及自身正常细胞,但有些病毒已经发展到利用这种机制。

病毒利用ADAR1将自身的双链RNA像人体正常细胞一样,借助ADAR1蛋白将病毒双链RNA转变为单链,从而使一些病毒免受免疫检测。

根据梅奥诊所的研究小组的研究能够证明,病毒双链RNA存在一个阈值,在这个阈值上,ADAR1不能再改变到足以形成单链,然后免疫系统则会被那些未改变的病毒RNA双链激活。

该研究引用约1,000条双链RNA作为免疫激活的阈值。研究人员通过删除细胞中的ADAR1基因找到了阈值。然后他们从这些实验中收集并测序了人体细胞的RNA。通过比较来自正常细胞和经过ADAR1转化过的人类细胞RNA,他们便能够确定哪些基因受ADAR1影响。然后他们用麻疹病毒感染或产生更多RNA的突变麻疹病毒ADAR1。如果没有ADAR1,两种病毒都不能很好地生长。然而,当他们再次引入ADAR1时,正常的麻疹病毒能够正常生长,而突变病毒则不能。通过比较突变病毒与正常病毒的双链RNA数量,可以估计ADAR1改变双链RNA的阈值。

该小组发现病毒是如何劫持ADAR和RNA阈值的,这可能会延伸出针对ADAR1的新型抗病毒疗法的出现,从而使病毒无法利用ADAR1来躲避免疫系统。

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