近日,中国农业大学动物医学院刘金华教授团队在《PNAS》上连续发表两篇研究论文《ARRDC4 介导的糖酵解通过果糖-1,6-二磷酸增强对甲型流感病毒的先天免疫》(ARRDC4-mediated glycolysis enhances innate immunity to influenza A virus through fructose-1,6-bisphosphate) 和《ApoD增加了老年宿主对流感病毒感染的易感性》(ApoD mediates age-associated increase in vulnerability to influenza virus infection),揭示了流感病毒感染和宿主抗病毒先天免疫相互作用新机制,深化了对流感病毒致病机制的理解,为人畜共患流感病毒的防控提供了理论基础和技术支持。
ARRDC4增强抗病毒先天免疫机制示意图
流感病毒是最重要的呼吸道病原之一,宿主范围广泛,既能感染禽类、猪等多种动物,也能感染人类,造成发病甚至死亡,对公共卫生安全构成严重威胁。流感病毒致病机制与免疫机制一直是流感病毒研究领域的热点问题。由于流感病毒易发生变异,现有特异性抗流感病毒药物因耐药性问题疗效降低,近年来,从宿主角度寻找替代或辅助药物也逐渐成为流感防治的研究热点。
论文《ARRDC4介导的糖酵解通过果糖-1,6-二磷酸增强对甲型流感病毒的先天免疫》揭示了宿主通过调控糖代谢促进抗病毒先天免疫的新机制。
研究发现,流感病毒感染会加快宿主糖酵解速率,其中糖酵解通路关键调控因子ARRDC4蛋白显著上调。进一步研究表明,ARRDC4通过与限速酶磷酸果糖激酶(PFKM)结合,促进代谢产物果糖-1,6-二磷酸(FBP)的生成;FBP随后激活NF-κB和IRF7介导的I型干扰素(IFN-I)信号通路,增强下游抗病毒免疫反应。值得关注的是,FBP已作为心脏病辅助治疗药物在临床广泛应用。
本研究揭示了其此前未被认识的抗病毒免疫增强作用,为现有药物的再利用及抗病毒治疗提供了新的候选方案,具有重要的临床转化价值。
中国农业大学动物医学院博士研究生李玉涵、博士后王贞、博士研究生王婕为论文的共同第一作者,刘金华教授、代重山教授、孙怡朋教授为共同通讯作者。
ApoD在老年人肺组织中高表达,ApoD基因缺失老年小鼠可以显著抵抗流感感染
论文《ApoD增加了老年宿主对流感病毒感染的易感性》揭示了衰老相关蛋白ApoD(载脂蛋白D)在老年人感染流感病毒致病中的作用。
世卫组织数据显示,全球每年因季节性流感死亡的30万至65万人中,70%-90%为65岁及以上老年群体。值得注意的是,全球正以空前速度步入老龄化,这种人口结构变化将带来重大公共卫生安全挑战。老年人肺部功能衰退、免疫应答能力减弱,但因衰老造成的肺部易感流感病毒机制仍不清楚。研究团队针对该问题,使用衰老小鼠模型解析了流感病毒感染严重程度随年龄增长的机制。
研究发现,衰老可导致肺部ApoD表达升高,流感病毒感染后,ApoD在II型肺泡上皮细胞中进一步富集,诱发了过度线粒体自噬,破坏了线粒体介导的先天免疫信号传导,导致I型干扰素等抗病毒分子生成减少,进而降低肺部免疫能力,增强病毒复制,引发严重流感疾病。
研究同时发现,ApoD缺乏可以保护老年鼠免受严重流感的侵害,提高生存率。此外,研究发现抗衰老化合物ABT-263能够消耗衰老细胞,在老年小鼠中降低ApoD水平,从而限制病毒复制和由此引发的肺损伤,恢复先天抗病毒免疫反应。
研究结果丰富了年龄相关性蛋白与病毒易感性关系理论,为老年人群流感疾病的精准治疗提供了新靶点。中国农业大学动物医学院蒋智民副教授、博士研究生潘文亮和陈宇为论文的共同第一作者,刘金华教授为通讯作者。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.