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PNAS:中科院发现流感容易引发肺炎的分子机制

2014-12-29 叶予 生物通

流感病毒感染之后会让宿主更容易患上细菌性肺炎。这种共感染(coinfection)现象也是流感大流行时造成患者死亡的主要原因。然而,人们此前并不清楚这种现象背后的具体分子机制。中科院微生物研究所的研究团队发现,甲型流感病毒(IAV)的神经氨酸酶(NA)能够通过激活TGF-β上调粘附分子(比如纤连蛋白和整合蛋白)的表达,帮助致病菌粘附在宿主细胞上。这一成果发表在近期的美国国家科学院院刊PNA

流感病毒感染之后会让宿主更容易患上细菌性肺炎。这种共感染(coinfection)现象也是流感大流行时造成患者死亡的主要原因。然而,人们此前并不清楚这种现象背后的具体分子机制。

中科院微生物研究所的研究团队发现,甲型流感病毒(IAV)的神经氨酸酶(NA)能够通过激活TGF-β上调粘附分子(比如纤连蛋白和整合蛋白)的表达,帮助致病菌粘附在宿主细胞上。这一成果发表在近期的美国国家科学院院刊PNAS杂志上,文章的通讯作者是中科院微生物所的王北难研究员。

研究人员对人类肺部上皮细胞系进行了流式分析。他们发现在IAV感染或重组NA处理之后,纤连蛋白和α5整合蛋白的表达出现上调,而抑制TGF-β信号能够将其逆转。

研究显示,依赖纤连蛋白进行粘附的致病菌(比如A群链球菌GAS)能受到IAV的促进。但IAV无法促进Lactococcus lactis的粘附,除非这种细菌表达GAS的纤连蛋白结合蛋白。研究人员还发现,IAV感染能帮助GAS进入野生型小鼠的肺部,但如果小鼠缺乏TGF-β信号,IAV就无法发挥这样的作用。

这些结果揭示了流感病毒与致病菌共感染的分子机制:IAV的NA通过激活TGF-β增强细胞粘附蛋白的表达,导致肺部的细菌载量增加。研究指出,TGF-β和细胞粘附蛋白可以成为预防这种共感染的潜在治疗靶标。

作者简介:王北难博士研究员 毕业于南京军医学院,1987年获得军事医学科学院感染免疫硕士学位。1998年获美国德克萨斯州立大学微生物学博士。曾任美国加州豪斯耳研所博士后、美国加州大学洛杉矶分校博士后科学家、美国明尼苏达大学微生物系高级研究员、助理教授。2009年回国,任军事医学科学院微生物流行病研究所研究员、博士生导师。在包括Proceeding of National Academy of Sciences, Cellular Microbiology,Journal of Biological Chemistry等学术刊物上发表论文。现任中国科学院微生物所病原微生物和免疫学重点实验室研究员,博士生导师。

研究内容:细菌通过诱导细胞因子指导T细胞的定向分化,包括Th1、Th2和Th17。Th17在呼吸道粘膜病原菌A型链球菌感染时活化并提供主要的免疫保护作用。与抗体免疫不同,Th17免疫有提供菌型间交叉保护的特征。实验室以A型链球菌粘膜感染为模型,研究Th17细胞的分化机制和在免疫保护中作用机制,为细菌疫苗研究和评价提供理论基础,为抗感染免疫提供药物靶标。流感病毒增加宿主对细菌的敏感性和调节细菌免疫的分子机制,从宿主反应的机制中寻找流感死亡的理论基础和药物的开发前景。

原始出处:

Li N1, Ren A1, Wang X1, Fan X1, Zhao Y2, Gao GF1, Cleary P3, Wang B4.Influenza viral neuraminidase primes bacterial coinfection through TGF-β-mediated expression of host cell receptors.Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Dec 22. pii: 201414422. [Epub ahead of print]

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    细菌的潜在作用太多了,科研之路任重道远!

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    文章不错,介绍新观点,有新意

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