共同战“疫”,我们在行动:从外泌体角度探讨病毒感染研究思路
一场突如其来的疫情使得这个2020年开局显得异常不同。在这场没有硝烟的战役面前,我们广大一线医务工作者及千千万万的广大人民群众万众一心,全力抗疫,相信在不久的将来定能彻底战胜它。
自打人类出现以来,人类和病毒的战争就没有停止过。这次战役的直接敌人是新型冠状病毒,作为一个新的RNA病毒家族成员,我们对它既熟悉又陌生。熟悉的是它作为RNA冠状病毒,我们已经跟它们交手数次;陌生的是,这次的病毒是一种之前没有发现过,从现有角度来说,无论是感染机制,还是治疗方案,还有很多需要我们去深入研究。在此,我们希望通过谈一谈病毒感染和外泌体研究的一些事儿,为接下来的研究提供一点思路。
外泌体作为一种细胞分泌囊泡,对于病毒感染来说主要体现在两个方面:1.作为病毒的帮凶,促进病毒感染;1.作为病毒的敌人,抑制病毒感染。
一、外泌体促进病毒感染
在这个过程中,狡猾的病毒通过劫持外泌体,将病毒成分隐藏在外泌体中,促进其感染传播。在这个过程中,包膜病毒和非包膜病毒相关的感染过程均会受到外泌体的影响。无包膜的甲型肝炎和戊型肝炎病毒(HAV和HEV)可以以假包膜的形式存在于外泌体中。包膜逆转录病毒(特别是HIV-1 / 2)也类似,它们和外泌体之间在大小,分子量以及细胞蛋白利用和转运机制上有很多相似之处。病毒利用外泌体生物发生机制形成伪病毒包膜存在于外泌体中,就像“特洛伊木马”一样,借助外泌体使得病毒进入细胞,从而增强了感染力。
目前认为,外泌体可作为伪包膜,通过四跨膜蛋白(CD81,CD9)和PtSer相互作用增强病毒吸收并进入受体细胞,并有助于逃避抗病毒免疫。同时,借助外泌体可实现病毒成分(蛋白质和miRNA)的共转运,也可能增强感染性。理论认为,外泌体介导的病毒转移可能参与病毒的遗传协同作用和感染的多重性。因此,无论是直接借助外泌体还是进行伪装,病毒通过外泌体的分泌和受体细胞吸收机制加速了自身的感染传播能力。
二、外泌体抑制病毒感染
当然,病毒能借助外泌体加强自身感染能力外,人体自身的外泌体也会参与抗病毒免疫过程。IFNa激活产生的巨噬细胞分泌外泌体可以传递包括单链DNA胞苷脱氨酶APOBEC3G等抗病毒因子,来保护肝细胞免受HBV(乙型肝炎病毒)感染。此外,外泌体中的APOBEC3G破坏HIV-1感染T细胞。体外实验研究表明,CD4 + T细胞来源外泌体上的HIV-1受体CD4可以减少HIV-1的感染,感染的T细胞中的HIV-1辅助蛋白Nef可以减少外泌体中CD4的表达,从而有效地增强HIV-1的感染。
外泌体与病毒感染
因此,我们可以看到,在病毒感人体过程中,外泌体一方面被病毒利用,起到了促进病毒感染的作用。同时,作为人体免疫反应的一部分,外泌体也可以起到对抗病毒,抑制病毒传播的作用。由此可见,面对此次新型冠状病毒,如果从外泌体研究入手,既可以做病毒感染机制研究,也可以做机体免疫抗病毒研究。
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参考文献
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[2]. Crenshaw BJ, Gu L, Sims B, Matthews QL. Exosome Biogenesis and Biological Function in Response to Viral Infections. Open Virol J. 2018;12:134–148.
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