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Cell,Rep:科學(xué)家闡明寨卡病毒改變?nèi)祟惣?xì)胞的分子機(jī)制

佚名 2024-05-20 08:30:11

Cell,Rep:科學(xué)家闡明寨卡病毒改變?nèi)祟惣?xì)胞的分子機(jī)制

在光鏡和電鏡的幫助下

,研究人員就能夠清楚捕捉到寨卡病毒如何“抓住”人類肝臟和神經(jīng)干細(xì)胞的內(nèi)部細(xì)胞器,近日
,刊登在國際雜志Cell Reports上的一項(xiàng)研究報(bào)告中,來自德國的研究人員通過研究揭示了非洲和亞洲的寨卡病毒如何對宿主細(xì)胞中的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)進(jìn)行重排以便其能夠建立制造子代病毒的“工廠”
,相關(guān)研究表明,靶向作用細(xì)胞骨架動(dòng)力學(xué)或許就能夠?yàn)榭茖W(xué)家們提供一種抑制寨卡病毒復(fù)制的新策略

海德堡大學(xué)的病毒學(xué)家Ralf Bartenschlager表示,細(xì)胞骨架能夠控制細(xì)胞的形狀

、生長以及運(yùn)動(dòng)方式
,同時(shí)還能夠?yàn)榧?xì)胞提供機(jī)械支持以及壓力后復(fù)原的能力
;寨卡病毒感染會誘發(fā)細(xì)胞骨架網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生劇烈干擾,從而將細(xì)胞的中間絲和微管結(jié)構(gòu)重新組裝成圍繞在復(fù)制機(jī)器周圍的籠狀結(jié)構(gòu)

同時(shí)研究人員還發(fā)現(xiàn),諸如寨卡病毒以及登革熱病毒等蟲媒病毒還會利用相似的策略感染宿主細(xì)胞

,一旦進(jìn)入到細(xì)胞后
,病毒顆粒就會牢牢吸附到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上
,隨后病毒就會改造內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)來形成具有小洞樣結(jié)構(gòu)的保護(hù)罩
,小洞狀結(jié)構(gòu)就能夠促進(jìn)病毒RNA和新制造的病毒顆粒來回穿梭。

而寨卡病毒的差異性就在于其在宿主細(xì)胞中能利用特殊的方式來對細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行重排

,比如,在病毒保護(hù)罩周圍就有大量的微管結(jié)構(gòu)
,同時(shí)寨卡病毒在人類肝臟細(xì)胞和神經(jīng)干細(xì)胞中進(jìn)行病毒復(fù)制還存在微小的差異,這或許就表明存在一些未知的細(xì)胞類型特殊因素能夠影響病毒的復(fù)制
。研究者Cortese說道
,細(xì)胞骨架在神經(jīng)發(fā)生過程中扮演著關(guān)鍵角色
,寨卡病毒誘發(fā)的細(xì)胞骨架改變或許同背后的生理學(xué)機(jī)制存在一定關(guān)聯(lián)
,而這種生理學(xué)機(jī)制能夠?qū)⑿☆^畸形患者機(jī)體先天性寨卡病毒感染同神經(jīng)變性障礙聯(lián)系起來

清楚觀察到寨卡病毒如何依賴微管結(jié)構(gòu)來進(jìn)行復(fù)制,如今研究人員就想通過深入研究來闡明在化療過程中使用的紫杉烷類(Taxanes)等藥物是否在動(dòng)物模型機(jī)體中具有潛在抵御寨卡病毒感染的能力

。最后研究者Bartenschlager說道,闡明細(xì)胞骨架動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)
、寨卡病毒復(fù)制及可用的靶向細(xì)胞骨架化合物之間的關(guān)聯(lián),或許能夠幫助研究人員深入闡明寨卡病毒復(fù)制周期的機(jī)制
,并為開發(fā)新型療法提供新的思路和希望

HIV病毒結(jié)構(gòu)特征和致病機(jī)理

HIV病毒的結(jié)構(gòu)特征:

1

、人類免疫缺陷病毒直徑約120納米,大致呈球形

2

、病毒外膜是類脂包膜
,來自宿主細(xì)胞
,并嵌有病毒的蛋白gp120與gp41
;gp41是跨膜蛋白
,gp120位于表面
,并與gp41通過非共價(jià)作用結(jié)合

3

、向內(nèi)是由蛋白p17形成的球形基質(zhì)(Matrix)
,以及蛋白p24形成的半錐形衣殼(Capsid)
,衣殼在電鏡下呈高電子密度

4

、衣殼內(nèi)含有病毒的RNA基因組
、酶(逆轉(zhuǎn)錄酶、整合酶
、蛋白酶)以及其他來自宿主細(xì)胞的成分(如tRNAlys3,作為逆轉(zhuǎn)錄的引物)

HIV病毒的致病機(jī)理:

HIV選擇性的侵犯帶有CD4分子的

,主要有T4淋巴細(xì)胞
、單核巨噬細(xì)胞
、樹突狀細(xì)胞等

細(xì)胞表面CD4分子是HIV受體

,通過HIV囊膜蛋白gp120與細(xì)胞膜上CD4結(jié)合后
,gp120構(gòu)像改變使gp41暴露
,同時(shí)gp120-CD4與靶細(xì)胞表面的趨化因子CXCR4或CXCR5結(jié)合形成CD4-gp120-CXCR4/CXCR5三分子復(fù)合物

gp41在其中起著橋的作用,利用自身的疏水作用介導(dǎo)病毒囊膜與細(xì)胞膜融合

。最終造成細(xì)胞被破壞

擴(kuò)展資料 一個(gè)健康人從感染上艾滋病毒到死亡

,一般分為四個(gè)階段:

第一階段:感染初期

感染后

,少部分感染者會出現(xiàn)類似流行性感冒的癥狀
,如發(fā)熱
、咽喉炎
、皮疹
、淋巴結(jié)腫大等
,隨后這些癥狀會消失
。世界衛(wèi)生組織界定“窗口期”為3-6周
。由于艾滋病急性感染期時(shí)
,癥狀比較輕

第二階段:艾滋病潛伏期

從感染上艾滋病病毒到出現(xiàn)臨床各種表現(xiàn)

,這一段時(shí)間稱為潛伏期
,此期也被稱為“無癥狀期”
。從嚴(yán)格的意義上講
,潛伏期應(yīng)包括入口期
,即是感染之后從血標(biāo)本的檢測中尚未出現(xiàn)艾滋病病毒(HIV)的那一段時(shí)間
,通常是2周至3個(gè)月

第三階段:艾滋病前期

艾滋病前期是指潛伏期后開始出現(xiàn)與艾滋病有關(guān)的癥狀和體征

,直至發(fā)展成典型的艾滋病的一段時(shí)間
。這時(shí)艾滋病會出現(xiàn)續(xù)性的淋巴節(jié)腫大
,發(fā)生的部位多見于頭頸部
、腋窩
、腹股溝
、頸后
、耳前
、耳后
、股淋巴結(jié)
、頜下淋巴結(jié)等癥狀

艾滋病前期出現(xiàn)的淋巴結(jié)腫大一般會持續(xù)半年以上

;體重減輕10%以上
;持續(xù)數(shù)月的周期性低熱
;夜間盜汗
;口腔出現(xiàn)毛狀白斑是早期診斷艾滋病的重要線索

第四階段:典型艾滋病期

由于CD4+細(xì)胞是艾滋病病毒的主要靶細(xì)胞之一

,作為監(jiān)測病程的重要指標(biāo)
,通常一旦每微升血液中的CD4+細(xì)胞數(shù)少于200時(shí)
,或者CD4+細(xì)胞在淋巴細(xì)胞中所占比例少于14%時(shí)
,細(xì)胞免疫機(jī)能已經(jīng)難以維持,就標(biāo)志著病人即將進(jìn)入HIV感染的最后階段

參考資料來源:百度百科-人類免疫缺陷病毒

人民網(wǎng)-感染了HIV病毒還能活多久?

病毒與人類的關(guān)系是什么

細(xì)菌的組成是復(fù)雜的

,包括細(xì)胞壁和細(xì)胞膜等。
,而且藥物靶標(biāo)多
,對人體的影響小
,就像殺蟲劑可以殺死昆蟲
,對人類的傷害也小

我們需要知道細(xì)菌和病毒的區(qū)別

。細(xì)菌是一種生物
。是獨(dú)立的東西
。它與我們的細(xì)胞非常不同
。我們的細(xì)胞也可以說有自己的生命
,但細(xì)菌有自己的自主活動(dòng)方式
。它不是人體的原始細(xì)胞
。因此
,由于這種差異
,人們可以很容易地識別細(xì)菌在哪里
,并找出細(xì)菌在哪里
。自然可以用相應(yīng)的藥物殺死

病毒組成簡單

,DNA或RNA
,外面有殼
。幾乎所有的物質(zhì)都是人體細(xì)胞的成分
,所以殺死病毒對人體的傷害是很大的
,就像滅鼠劑也會毒死人一樣

所以該藥不是殺病毒藥,而是抗病毒藥

,阻止病毒復(fù)制,讓人體利用自身免疫系統(tǒng)消滅病毒
。不是沒有抗病毒的藥物
,是人們不能使用的直接抗病毒藥物

其次,病毒的增殖方式不同于細(xì)菌

。細(xì)菌增殖的方式是獨(dú)立復(fù)制。細(xì)菌體和正常人體細(xì)胞的結(jié)構(gòu)也有很大的不同(比如大多數(shù)細(xì)菌有細(xì)胞壁
,而人體細(xì)胞沒有)。對付它們的天然方法有很多
,即使不直接殺死細(xì)菌,只要對細(xì)菌進(jìn)行“殺菌”
,即不能成功復(fù)制的藥物就能抵抗細(xì)菌(例如抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成)
。老一代細(xì)菌老死不相往來
,新一代細(xì)菌尚未產(chǎn)生
。這群細(xì)菌

病毒復(fù)制的方式是劫持正常的人類細(xì)胞

,讓它們合成病毒
。顯然
,藥物不能無差別地攻擊正常細(xì)胞
。識別被劫持細(xì)胞和正常細(xì)胞也非常困難
,至少比區(qū)分有細(xì)胞壁的細(xì)菌和沒有細(xì)胞壁的人類細(xì)胞困難得多
。所以研發(fā)抗病毒藥物的難度直線上升
。畢竟要從大量的飛機(jī)中找出被劫持的飛機(jī)并試圖殺死劫機(jī)者是相當(dāng)困難的
,不是嗎

基本上市面上主要的消炎藥抗生素對主要細(xì)菌都有抑制作用,但不能用來對抗病毒

,因?yàn)椴《臼且粋€(gè)基因鏈
,很難說是不是活的
,但是當(dāng)它們到達(dá)人體后
,就會入侵細(xì)胞
,控制我們的細(xì)胞
。在某種程度上
,它們和我們的細(xì)胞是一樣的
,不殺死病毒我們就殺不死病毒
,我們的身體需要細(xì)胞的生存

日本的科學(xué)家山中伸彌將四個(gè)病毒基因?qū)肴祟惼つw細(xì)胞.發(fā)現(xiàn)皮膚細(xì)胞可轉(zhuǎn)化為具有胚胎干細(xì)胞特性的細(xì)胞

(1)哺乳動(dòng)物的胚胎干細(xì)胞是由早期胚胎或原始性腺中分離出來的一類細(xì)胞

,在功能上具有發(fā)育的全能性.
(2)基因工程中目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶.iPS的形成說明導(dǎo)入的四個(gè)病毒基因能夠影響皮膚細(xì)胞中的基因表達(dá)
,皮膚細(xì)胞能夠誘導(dǎo)形成iPS
,是因?yàn)槠つw細(xì)胞具有全部的遺傳信息.
(3)在培養(yǎng)iPS的培養(yǎng)液中加入分化誘導(dǎo)因子
,可以誘導(dǎo)iPS分化成不同的組織和器官
,解決器官移植中的器官短缺和免疫排斥的兩大難題.
(4)在器官移植等應(yīng)用方面
,與使用胚胎于細(xì)胞相比
,iPS技術(shù)不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞
,因此沒有倫理學(xué)的問題.利用iPS技術(shù)可以用病人自己的體細(xì)胞制備專有的干細(xì)胞
,所以不會有免疫排斥的問題.
故答案為:
(1)原始性腺  全能性  
(2)限制酶和DNA連接酶  基因表達(dá)  全部的遺傳信息
(3)分化誘導(dǎo)因子  器官短缺  免疫排斥
(4)iPS技術(shù)不使用胚胎細(xì)胞或卵細(xì)胞
,因此沒有倫理學(xué)的問題.利用iPS技術(shù)可以用病人自己的體細(xì)胞制備專有的干細(xì)胞
,所以不會有免疫排斥的問題.

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