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Plos Pathogen:科學(xué)家們揭示蚊子中細(xì)菌阻斷病毒傳播的內(nèi)在機(jī)制境決定!

2018-07-17 來源:中國(guó)病毒學(xué)論壇  標(biāo)簽: 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要:沃爾巴克(氏)菌此前被認(rèn)為能夠降低蚊子傳播病毒性疾病的能力,包括登革熱、奇昆古尼亞熱以及寨卡病毒等等。因此,科學(xué)家們希望了解能否通過給蚊子接種上述細(xì)菌起到降低疾病傳播的效果。不過,此前其中的分子機(jī)制一直不清楚。

 最近一項(xiàng)研究詳細(xì)描述了蚊子細(xì)胞中一類叫做沃爾巴克(氏)菌的細(xì)菌阻斷病毒傳播的分子機(jī)制。研究結(jié)果表明該細(xì)菌能夠通過快速降解病毒RNA降低病毒在細(xì)胞中的復(fù)制能力。相關(guān)研究發(fā)表在最近一期的《PlosPathogen》雜志上,作者是來自澳大利亞莫納什大學(xué)的ScottO'Neill教授。

 
沃爾巴克(氏)菌此前被認(rèn)為能夠降低蚊子傳播病毒性疾病的能力,包括登革熱、奇昆古尼亞熱以及寨卡病毒等等。因此,科學(xué)家們希望了解能否通過給蚊子接種上述細(xì)菌起到降低疾病傳播的效果。不過,此前其中的分子機(jī)制一直不清楚。
 
大部分關(guān)于沃爾巴克(氏)菌阻斷病毒傳播的研究都集中在蚊子對(duì)細(xì)菌的反應(yīng)。然而,作者等人則研究了沃爾巴克(氏)菌直接對(duì)病毒的影響。他們通過一系列實(shí)驗(yàn)檢測(cè)了在病毒感染細(xì)胞早期,細(xì)菌與病毒相互作用的詳細(xì)過程。
 
DENVRNAisquicklydegradedinthepresenceofWolbachia.
 
(A)SchematicrepresentationoftheDENVgenomewithits5’&3’UTRsanddifferentDENVproteins.Thecolours(otherthanpaleblue)ofgenomicregionscorrespondtobarsingraphsinBandC.(BandC)Aag2andAag2-wMelcellswereinfectedwithDENV-2(MOI=10)andcollectedatdifferenttimepointsasshown.TotalcellularRNAwasusedtoanalyseRNAdegradationindifferentregionsoftheDENVgenome(colourcoded)from5’UTRto3’UTRthroughquantitativeRT-qPCRandnormalisedtoRPS-17RNAlevels.Dataareanalysedbycomparingthe5’UTRwith3’UTRandexpressedasmean±SEM(n=3).(D)RatioofgRNAnormalisedtoRPS-17RNAlevelsatdifferenttimepointsafterDENVinfection.(E)AnalysisofsubgenomicRNAinDENV-infectedAag2andAag2-wMelcells.DataareshownasrelativefoldchangeatdifferenttimepointsafterDENVinfection.
 
研究者們并沒有發(fā)現(xiàn)沃爾巴克(氏)菌能夠直接影響病毒早期的感染,然而,研究結(jié)果表明細(xì)菌能夠阻止病毒入侵細(xì)胞后的復(fù)制過程。復(fù)制能力的降低伴隨著病毒RNA的快速降解。此外,郵政局表明蚊子細(xì)胞中一種叫做XRN1的蛋白質(zhì)或許在這一過程中起著十分關(guān)鍵的作用。
 
進(jìn)一步的研究則表明沃爾巴克(氏)菌阻斷病毒傳播的能力依賴于病毒早期的劑量以及其復(fù)制的速度;復(fù)制速度較慢的病毒更容易被細(xì)菌阻斷。
 
由于登革熱是一類全球性的疾病,這一發(fā)現(xiàn)將有助于開發(fā)預(yù)防疾病發(fā)生與發(fā)展的新療法。
 
Abstract
 
Wolbachiaiscurrentlybeingdevelopedasanoveltooltoblockthetransmissionofdengueviruses(DENV)byAedesaegypti.AnumberofmechanismshavebeenproposedtoexplaintheDENV-blockingphenotypeinmosquitoes,includingcompetitionforfattyacidslikecholesterol,manipulationofhostmiRNAsandupregulationofinnateimmunepathwaysinthemosquito.WeexaminedthevariousstagesintheDENVinfectionprocesstobetterunderstandthemechanismofWolbachia-mediatedvirusblocking(WMVB).OurresultssuggestthatinfectionwithWolbachiadoesnotinhibitDENVbindingorcellentry,butreducesvirusreplication.Incontrasttoapreviousreport,wealsoobservedasimilarreductioninreplicationofWestNilevirus(WNV).ThisreducedreplicationisassociatedwithrapidviralRNAdegradationinthecytoplasm.Wedidn’tfindaroleforhostmiRNAsinWMVB.Furtheranalysisshowedthatthe3’endofthevirussubgenomicRNAwasprotectedandaccumulatedovertimesuggestingthatthedegradationisXRN1-mediated.WealsofoundthatsubgenomicflavivirusRNAaccumulationinactivatedXRN1inmosquitocellsintheabsenceofWolbachiaandledtoenhancementofRNAdegradationinitspresence.DepletionofXRN1decreasedWMVBwhichwasassociatedwithasignificantincreaseinDENVRNA.WealsoobservedthatWMVBisinfluencedbyvirusMOIandrateofvirusreplication.AcomparativelyelevatedblockingwasobservedforslowlyreplicatingDENV,comparedtoWNV.SimilarresultswereobtainedwhileanalysingdifferentDENVserotypes.
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