寨卡病毒非结构蛋白NS5的结构与功能研究进展

寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)是黄病毒科黄病毒属重要成员,因其能引起小头症、格林-巴利综合征等严重神经疾病引起了全球的关注. NS5蛋白是其基因组编码的最大非结构蛋白,主要包括N端的甲基转移酶MTase(methyltransferase)结构域和C端的RNA依赖的RNA聚合酶RdRp(RNA-dependent RNA polymerase)结构域. NS5蛋白是一个多功能蛋白,不仅负责病毒基因组的复制和加帽过程,而且参与调控宿主的多种天然免疫反应.鉴于其具备重要的生物学功能, NS5蛋白被广泛认为是抗病毒药物设计的重要靶标.近年来,寨卡病毒NS5蛋白的高分辨率结构被成功解析,其生物学功能的研究也取得了重要突破,本文就相关领域的最新进展作一简要综述.     

病毒微小RNA的发现及其功能

病毒微小RNA (microRNA, miRNA)是新发现的一类miRNA. 它通过诱导mRNA切割降解、翻译抑制或其他机制调节宿主细胞和/或病毒自身靶基因的表达, 改变宿主细胞的生命活动或病毒自身复制, 从而对抗和逃避宿主免疫监视, 达到保护病毒自身的目的. 寻找病毒miRNA分子、作用靶标基因, 以及鉴定其生物学功能已成为研究的新热点. 本文回顾了病毒miRNA的研究历史, 分析了它在基因组中分布特点、生物学功能、作用机制以及病毒miRNA与其他生物miRNA的异同点, 最后展望了病毒miRNA的研究方向和在疾病防治中的应用前景. 随着病毒miRNA的鉴定和功能的深入研究必将促进相关领域的发展, 尤其为病毒病的控制带来新的思路和方法.     

构建猪瘟病毒致细胞病变的PK-15细胞模型

猪瘟病毒在离体细胞培养条件下不引起宿主细胞病变, 病毒与宿主细胞之间相互作用的研究一直没有合适的模型. 以猪瘟病毒中国标准强毒石门株为材料, 通过基因工程的手段, 在构建全基因组感染性克隆的基础上, 对全基因组进行部分缺失, 获得了7.5 kb的亚基因组, 以携带野生型猪瘟病毒的PK-15细胞为宿主, 用亚基因组进行转染, 得到了能够诱导PK-15细胞产生CPE的亚基因组病毒, 检测显示产生CPE的细胞培养物中野生型基因组和亚基因组共同存在. 猪瘟病毒致细胞病变模型的构建, 为进一步研究其致病的分子机制开辟了新的方向.     

乙型肝炎抗病毒药物研究进展

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)在世界范围内流行,能够引起急、慢性肝炎,其中长期慢性感染可增加肝硬化及肝癌的发病风险.抗病毒药物治疗是控制HBV慢性感染的有效方法.目前应用于临床的抗HBV药物主要有两类:α干扰素和核苷(酸)类似物.这两种药物虽然可以抑制病毒复制,减轻或消除肝脏病理损害并有效阻止病情向肝硬化和肝癌发展,但并不能有效地达到HBV表面抗原(HBV surface antigen, HBsAg)使其转阴并清除病毒共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, cccDNA),所以HBV慢性感染很难治愈.近年来,随着人们对HBV研究的深入,针对其复杂的感染机制及病毒与宿主免疫系统之间相互作用的不同靶点药物被相继开发出来.本文对近年来在病毒直接靶向和宿主靶向药物(一些目前正处于临床试验阶段),以及免疫治疗药物研发方面所取得的进展进行综述.此外,还对高通量筛选技术(unbiased high-throughput screens)寻找新的抗病毒化合物,以及老药新用的策略用于抑制HBV进行了探讨.     

结核分枝杆菌免疫逃逸机制研究进展

结核病(tuberculosis, TB)是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)感染引起的一种对全球人类健康和经济社会发展具有重大影响的人兽共患病.结核分枝杆菌感染人类已有数千年的历史,在其与人类宿主共同进化的过程中, Mtb已发展出多种巧妙的策略以逃避宿主的免疫防御,从而建立持续性感染.然而,我们对其免疫逃逸的分子机制以及细菌的毒力因子在Mtb不同感染阶段下发挥的作用了解有限.研究表明,在Mtb感染的早期阶段,肺泡巨噬细胞无法控制Mtb的感染,在进入肺间质后, Mtb可通过调控细胞内感染、损害抗原提呈、破坏巨噬细胞和T细胞功能等手段达到免疫逃逸的目的.本文详细回顾并综述了近年来结核分枝杆菌调控巨噬细胞自噬、凋亡以及适应性免疫应答等过程的分子机制,这些分子机制对于开发新的宿主导向疗法以及保护性疫苗至关重要.     

深部生物圈病毒研究进展与展望

病毒是地球上丰度最高的生命形式,广泛分布于包括深部生物圈在内的各种环境中.病毒通过侵染微生物宿主影响其生态特征、生态过程和生物地球化学循环,被称为"全球尺度过程的纳米尺度推动者".然而,病毒在深部生物圈中的生态功能和生物地球化学作用仍是一个"黑箱".本文综述了深部生物圈病毒的研究进展,包括病毒在典型深部生物圈环境中的分布规律和环境调控因素、多样性和群落结构、生活方式和活性、与宿主相互作用、生态效应和生物地球化学意义.在此基础上,对深部生物圈病毒在生物学、生态学和生物地球化学方面的研究方向提出建议,以期促进深部生物圈病毒学科的发展.     

宿主因子参与HBV cccDNA形成和转录

乙型肝炎病毒(hepatitis B virus, HBV)是引起乙肝的病原体. HBV基因组是一个不完全双链环状DNA(relaxed circular DNA, RC-DNA).当HBV在宿主细胞中复制时,首先RC-DNA需要转化为共价闭合环状DNA(covalently closed circular DNA, ccc DNA),后者作为HBV的转录模板,产生病毒的亚基因组和各种m RNA.其中,pg RNA作为逆转录模板逆转录负链DNA,继而合成正链DNA,最后组装成新的RC-DNA. ccc DNA的存在是干扰素(IFNs)、核苷类似物(NAs)等药物无法彻底消除乙肝抗原、治愈乙肝的重要原因. HBV ccc DNA的形成和转录过程受到许多宿主因子的调控,本文从乙肝病毒的感染和复制特征出发,总结了在各个过程中参与HBV ccc DNA形成和转录的宿主因子,对有关HBV ccc DNA形成的具体过程以及调控机制的研究具有一定指导意义.     

从灭活病毒诱导的培养细胞中鉴定鱼类抗病毒相关基因

紫外线灭活的草鱼出血病病毒(GCHV)能诱导鲫鱼囊胚培养细胞(CAB)产生高滴度的干扰素并抵抗病毒入侵, 其机制可能是通过诱导一组抗病毒相关基因的表达, 而使寄主细胞建立起抗病毒状态. 利用抑制性差减杂交技术, 构建了灭活病毒诱导鱼类培养细胞基因差异表达的差减cDNA文库. 从差减文库中筛选鉴定出272个差异cDNA片段, 测序分析发现它们为69个基因, 其中46个为已知基因的同源物, 23个为未知的假定基因. 已知基因包括Ⅰ型干扰素信号通路的基因Stat1和Jak1, 抗病毒基因Mx和Viperin, 以及一系列干扰素激活基因或免疫相关基因. 23个未知的假定基因多数具有富含AU成分的序列. 虚拟Northern杂交和RT-PCR进一步证实这些基因在灭活病毒诱导的细胞中差异表达. 意味着灭活GCHV不仅能诱导CAB细胞分泌干扰素, 而且还导致一系列重要抗病毒相关基因或免疫相关基因的表达, 揭示鱼类干扰素系统的信号转导途径和抗病毒机制与哺乳类基本相似.     

宿主遗传多态性与HIV/AIDS感染和进展的关系

人体对HIV-1的易感性, 除病毒本身和个体的行为因素外, 宿主的遗传因素, 即遗传变异起了重要作用. 一些个体的不感染和长期不进展现象完全是由于宿主本身的遗传背景造成的, 而非药物. 在过去的10年中, 有关宿主的遗传多态性与HIV感染、AIDS病程进展、抗HIV药物治疗效果和毒性的研究已成为HIV研究的热点. 宿主的遗传因素主要通过作用于病毒入侵细胞形成感染这一过程和修饰机体的免疫反应而影响对HIV的易感性和AIDS病程的进展. 这些遗传变异主要包括细胞因子受体和配体系统基因及HLA和抗原呈递系统基因. 前者有CCR5, CCR2, SDF1, IL10, RANTES, IFN-γ和CXCR6等. 后者包括HLA-B*57, HLA-B*27和HLA-B*35等. 其中CCR5和CCR2的变异是研究得最透彻的. CCR5基因编码区32个碱基的纯合性缺失 (CCR5Δ32) 可完全保护携带者不感染HIV, 杂合性缺失可延迟感染后病程的进展; CCR5Δ32还有利于抗病毒治疗. 对宿主遗传背景的的研究不仅可以理解HIV的自然感染过程, 对病情的预测、抗HIV药物的开发、治疗策略的制定及疫苗研究都有指导意义. 目前CD4阳性T细胞计数、HIV病毒载量、CD4阳性T细胞耗竭速度及AIDS临床症状是临床上判断病情的依据, 而没有考虑可能起重要作用的宿主因素. 最近的研究表明, HIV抑制因子CCL3L1 (MIP-1αP) 基因的拷贝数与个体HIV-1/AIDS的易感性相关. 拥有的CCL3L1拷贝数越少, 对HIV-1越易感. 每多一个拷贝就可降低4.5%~10.5% HIV感染的风险. 这使得通过筛查CCL3L1剂量, 结合其他宿主基因分型如CCR5, 预测个体对HIV/AIDA的易感程度、指导临床治疗成为真正的可能.     

对话舒跃龙:科学认识流感大流行

正流感病毒能感染多种动物宿主,包括野禽、家禽、哺乳动物等,当然也包括我们人类,它能变异组合成上百种不同的病毒,在不同的宿主之间传播.一旦一种新的动物流感病毒获得在人群中有效传播的能力,就会造成流感大流行.历史上发生过数次流感大流行,离我们最近的一次是2009年的甲型H1N1流感大流行.该病原是一种新的猪流感病毒,传入人群之后导致了全球的流感大流行.因此任何     

蚕也可制造干扰素

通过基因拼接技术,大肠杆菌与酵母菌都可用作宿主而制造宝贵的抗癌药物——干扰素。但在大肠杆菌中生长的蛋白质需经提取,且常需除去有毒的副产物,因而制造干扰素的成本高昂。酵母菌虽     

蝙蝠具有“全天候”的免疫系统

蝙蝠是超过100种病毒的天然宿主,其中一些病毒对人类的伤害则是致命的,包括中东呼吸综合征(MERS)、埃博拉病毒等,然而这些病毒却对蝙蝠没有影响,这是什么原因呢?目前一项新的研究发现,这或许与蝙蝠独特的"全天候"免疫系统有关。科学家认为,可以借鉴蝙蝠的这种能力研究出保护人类不受埃博拉等致命疾病伤害的方法。研究人员通过对澳大利亚黑狐蝠的基因和免疫系统进行检测,获得了一些重要发现。研究人员研究了     

附睾的免疫学研究

免疫学是研究机体免疫系统结构和功能的一门学科. 免疫系统由早期的天然免疫和后期的获得性免疫所组成. 免疫系统的任务是通过天然免疫和获得性免疫, 其中包括长效的免疫记忆反应, 对病原体或外源分子予以识别和清除, 以保护宿主的自身稳定. 本文简单介绍附睾的结构、功能和附睾上皮细胞组成与免疫系统的关系. 通过分析炎症引起的附睾内免疫活性细胞的变化、大鼠附睾防御素的表达和防御素的抗炎症细胞反应, 介绍附睾的血-附睾屏障、免疫屏障以及附睾炎症和男性不育的病理机制, 揭示附睾与免疫学之间的密切关系. 最后对今后应关注的与附睾免疫学相关的学科研究领域进行了探讨.     

A型禽流感病毒的分子模式

A型禽流感病毒能跨越宿主屏障, 引起人死亡. 高致病性禽流感H5N1亚型病毒就是一个特例. 跨宿主传播的分子机理目前仍不清楚. 将不同亚型的237株流感病毒的内部蛋白序列转化为伪信号, 采用小波包分解的方法提取能量特征. 依据每株病毒的能量特征值, 进行层次聚类. 聚类结果显示, 5种分子模式存在A型禽流感病毒中, 并与跨宿主传播的表型相关联. 分析结果同时显示, 模式为C和E的病毒可以跨越宿主屏障, 而模式为A, B和D的病毒缺乏此种能力. 结果表明, 可以用来构建一个早期预警系统, 用来预测A型禽流感跨越宿主传播的可能性.     

与流感作战

<正>研究者发现了宿主葡萄糖代谢与流感病毒感染的严重程度之间存在关联。医学界花费了大量的时间和研究经费来研究快速变异的流感病毒是如何工作的,以预测哪种流感病毒今年将会最活跃,从而相应地改变流感疫苗。位于格林斯博罗的美国北卡罗莱纳大学的研究者们最近从关注宿主对病毒的反应出发,解决了这     

病毒的复制

病毒既不属于原核生物,也不属于真核生物,因为它们没有一般的细胞结构,在病毒中没有合成蛋白质外壳所必需的核糖体,所以病毒只能寄生在动物、植物和细菌的细胞内繁殖,它能使宿主细胞的结构转而合成它自身新的病毒物质.在宿主细胞中病毒以复制进行繁殖,对病毒的复制过程的几个阶段进行了论述.     

大气环境对新型冠状病毒传播影响的研究进展

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引发的肺炎疫情全球大流行引起了学术界对病毒传播机制的广泛关注.流行病学研究的结果表明,大气环境条件(包括太阳辐射、温湿度、风速、气溶胶颗粒物、气态污染物等)对SARS-CoV-2的传播有一定影响.然而,不同的研究得到的结论不尽相同.本文总结了有关大气环境对SARS-CoV-2传播影响的流行病学研究结果,并分析了其中的作用机制.从SARS-CoV-2的排放和大气赋存状态、存活特性等几个方面,评述了大气环境条件对病毒传播的直接影响;进而,从宿主细胞易感性的角度,分析了大气环境条件对病毒传播的间接影响.最后指出当前还亟须解决的相关科学问题.     

Vero细胞培养传代后的2株SARS冠状病毒基因组序列变异分析

RNA病毒在复制时有易出错的倾向, 因此SARS病毒在传染或传代过程中易发生突变而产生不同的毒株, 这种机制也利于病毒逃脱宿主的免疫系统而生存下来. 许多研究也表明, 不同的SARS病毒分离株的全基因组序列存在不同程度的差异, 这些差异的研究无疑对SARS病毒疫苗的研制具有重要的指导意义. 同时, 对SARS病毒在传代过程中的遗传稳定性及核酸特性的分析, 是SARS疫苗研制不可或缺的环节. 采用PCR产物直接测序的方法, 对2株用Vero细胞培养经过多次传代的SARS病毒进行了全基因组序列的测定, 通过比较分析发现该病毒在传代过程中具有高遗传稳定性, 其中检定参比株(Sino1株)2和11代全基因组序列比较有4个碱基的变化, 而候选疫苗株(Sino3株)3与10代的基因组全序列仅有1个碱基的差异. SARS病毒在Vero细胞上传代的遗传稳定性表明, 以此制备的灭活病毒疫苗是稳定的.     

RNA干扰途径调控南方水稻黑条矮缩病毒在介体白背飞虱体内的持久侵染

南方水稻黑条矮缩病毒(SRBSDV)由介体白背飞虱以持久增殖型方式传播,但有关病毒在介体内高效增殖的机制仍不明确.RNA干扰(RNAi)是昆虫保守的抗病毒免疫途径.为了探索SRBSDV在介体白背飞虱体内的持久增殖是否受到RNAi抗病毒免疫途径的调控,本研究采用小分子RNA深度测序发现SRBSDV侵染白背飞虱培养细胞后诱导产生病毒来源的主要长度为21和22 nt的小分子RNA,暗示病毒侵染可激活RNAi反应.在白背飞虱及其培养细胞中通过dsR NA处理干扰RNAi途径中的关键组分Dicer2和Argonaute2基因表达后,SRBSDV的侵染率和积累量显著提高,带毒昆虫的存活率下降、寿命减短.因此,RNAi途径具有调控SRBSDV在介体白背飞虱体内的持久侵染、控制植物病毒在介体昆虫内过度积累从而避免病毒对昆虫造成不利影响的作用.     

核酸抗体在新突发病毒性传染病防治中的应用

新突发病毒性传染病已在全球引起多起疫情的暴发流行,对人类健康、社会稳定和经济发展等造成了严重而深远的影响.目前,疫苗、小分子药物及抗体是预防和治疗新突发病毒性传染病的重要手段,但这些防治手段在实际应用过程中仍面临一些严峻的挑战,因而有必要快速开发一种新型的抗病毒策略.核酸抗体是指将编码特异性中和抗体的mRNA或DNA分子通过递送载体引入体内,然后利用宿主细胞的蛋白质合成机制来表达相应的抗体,进而发挥中和病毒的作用.核酸抗体作为一种新型的生物制剂,其制备工艺简单、易实现快速和大规模生产、应用范围广且便于储存和运输,因而在新突发病毒性传染病防治方面具有良好的应用前景.为此,本文主要综述了核酸抗体的原理及在抗病毒防治中的研究现状,重点阐明了核酸抗体的优势和不同核酸抗体类型的优缺点及其在未来发展中可能面临的严峻挑战和应对策略,以期为核酸抗体在新突发病毒性传染病防治中的应用提供新的研究思路.