HIV感染背后的机制的发现,也可能是COVID-19的关键所在

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阿尔伯塔大学的一个研究小组称,一种在人类免疫缺陷病毒(HIV)患者身上发现的新机制也可能为COVID-19提供新的治疗方法。

最近发表在《美国微生物学会杂志》(journal of The American Society for microbology,mBio)的论文揭示了HIV是如何攻击过氧化物酶体的,这些细胞器存在于所有细胞中,有助于调节免疫系统、脂质代谢和心血管健康、大脑发育和神经功能。

“我们知道其他病毒,包括西尼罗河病毒和寨卡病毒,有几种不同的机制来减少过氧化物酶体,以此来抑制干扰素的产生,而干扰素将阻止大多数病毒的复制,”前加拿大RNA病毒和宿主相互作用研究主席、细胞生物学家汤姆·霍布曼说。

“所有病毒都有阻断干扰素反应的方法,这符合过氧化物酶体是病毒感染的重要靶点的观点。”

研究人员想知道引起COVID-19的病毒SARS-CoV-2是否也可能攻击过氧化物酶体,因此他们开始在细胞培养物中测试增强过氧化物酶体的药物。

“我们正在研究的是这些药物如何降低SARS-CoV-2病毒的复制,”同时也是妇女和儿童健康研究所成员的霍布曼说,“我们在早期阶段看到了一些非常显著的结果。”

揭开艾滋病毒背后的机制

霍布曼说,大约5年前,他的实验室与神经科医生、加拿大神经感染和免疫研究主席克里斯托弗·鲍尔(Christopher Power)合作,研究为什么许多艾滋病患者会出现早衰、脂肪营养不良(人体代谢脂肪的方式发生变化)以及一系列神经系统疾病,从而使他们无法独立生活。

研究小组发现了四种在患有痴呆症的HIV患者大脑中升高的microRNAs。

“我们了解到,这些患者大脑中调节失调的四种microRNAs都以过氧化物酶体生物合成途径为目标,”他说,“因此它们都下调构建过氧化物酶体所需蛋白质的表达。”

霍布曼说:“过氧化物酶体可能没有得到应有的充分研究,因为它们对人类的健康和发展是绝对必要的,”霍布曼指出,患有遗传性过氧化物酶体紊乱(Zellweger综合征)的儿童有严重的发育和神经缺陷,通常在出生后一两年内死亡。

霍布曼指出,美国大学有另外两个实验室也专注于过氧化物酶体,这两个实验室由细胞生物学教授理查德·拉胡宾斯基和教授兼主席安德鲁·西蒙兹负责。

他说:“这些丰富的专业知识对我们的研究计划有着巨大的益处。”。

重新利用的抗癌药物可以用来治疗HIV,COVID-19

霍布曼实验室去年证明,通过操纵基因来增加过氧化物酶体可以抑制寨卡病毒的复制。在接下来的四个月里,他们将继续测试增强过氧化物酶体的药物,看看它们是否能对SARS-CoV-2和HIV起到同样的作用。

他们正在尝试的几种药物已经被批准为抗癌药物,但是霍布曼发现他们碰巧瞄准了一条阻断过氧化物酶体形成的途径。

他说:“这些药物中的许多已经在人类身上进行了其他适应症的试验,因此我们的工作应该进展得比较快。”。

他指出,几种有前途的治疗COVID-19的方法,包括remdesivir和干扰素,相对昂贵,必须在医院进行,而一些过氧化物酶体增强剂可以口服,副作用很少。

他说他对这种新方法对抗病毒感染的潜力感到兴奋。

“最有效的药物通常是直接作用的抗病毒药物,”他说我们正在研究的药物针对的是受感染的细胞。因为它们不针对病毒本身,所以它们很可能通过干扰多种病毒使用的共同机制而具有广谱抗病毒活性。”

参考来源

Zaikun Xu et al. The HIV-1 Accessory Protein Vpu Downregulates Peroxisome Biogenesis, mBio (2020). DOI: 10.1128/mBio.03395-19

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