「大小通吃」的諾如病毒如何侵入機體?
諾如病毒傳染性強,通常會引起短暫的急性疾病,兒童和成人都可染病,可謂「大小通吃」。在一些個體中,諾如病毒持續存在,並與炎症性腸病有關。Wilen等人在研究小鼠諾如病毒的細胞噬性(cell tropism)時發現,攜帶CD300lf受體的一種罕見的塔夫細胞(tuft cells)是該病毒的特定靶點。2型細胞因子——白介素-4和白介素-25可使塔夫細胞增殖,從而增強諾如病毒的感染。此外,受感染的塔夫細胞對免疫清除具有抗性。這一效應或可解釋為何人類遭受持續性疾病癥狀。
諾如病毒是一種腸道病毒,感染後可以引起急性嘔吐、腹瀉等癥狀。在全球每年約有7億例感染,其中20萬人因此喪生。目前對於諾如病毒在人體腸道中侵染的靶細胞,以及其感染的生物學機制還缺乏科學的認識。華盛頓大學的Craig B. Wilen等人利用小鼠感染模型在腸道中發現了諾如病毒特異的靶細胞,並在《科學》雜誌上撰文,對其研究進行了詳細闡述。
研究者利用免疫熒光的方法,將諾如病毒的受體蛋白CD300lf與一種名為Tuft的罕見腸上皮細胞的標誌物共定位,巧妙地證明了Tuft細胞就是諾如病毒入侵的特異靶細胞。在隨後的研究中,研究者證明了IL-4、IL-25這兩個2型的細胞因子可以通過促進Tuft細胞的增殖來促進諾如病毒的感染。此外,腸道中的菌群和寄生蟲也可以促進諾如病毒的感染,在菌群受到干擾後,可以通過人為添加IL-4、IL-25對這種促進作用進行補償。最後作者推斷,諾如病毒可能通過藏匿在Tuft細胞當中來逃避免疫系統的清除作用,從而引進慢性或持續性感染,這種利用Tuft細胞以及2型細胞因子進行感染的模式也可能推及到其它類似的腸道病毒中。
Craig B. Wilen博士的研究是對諾如病毒認識的重要里程碑。根據其研究的結果,科學家們可以設計靶向Tuft細胞的抗病毒藥物,清除急性感染和持續感染的諾如病毒。鑒於2型細胞因子對Tuft細胞增殖的促進作用,也可以通過靶向封閉相關細胞因子的受體來抑制Tuft細胞的增殖,進一步控制諾如病毒的感染。雖然通過清除腸道微生物的方法來控制諾如病毒不具有可行性,但是隨著我們對諾如病毒相關微生物菌群的進一步理解,仍然存在通過控制菌群的種類和數目來實現對諾如病毒的控制的可能性。這項研究還能大力支持實驗室對諾病毒的基礎研究。目前諾如病毒還缺乏合理的體外培養方法,人們可以通過開發穩定的Tuft細胞系,實現諾如病毒的體外培養,這樣會大大加快對諾如病毒侵染機制的認識,也有利於更多特異抗病毒靶點的篩選。總之,諾如病毒靶向侵染Tuft細胞的發現敲開了人類對抗諾如病毒的武器庫大門。
參考文獻:Science 2018;360:204-208
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