UNIST阐明猴痘病毒感染时AIM2蛋白触发炎性细胞死亡机制

为重症病毒感染治疗药物开发奠定基础…论文发表于Cell Mol Immunol.

韩国本土研究团队发现了一种在猴痘(Mpox)重症化过程中发挥“扳机”作用的蛋白质传感器。


研究显示,这种蛋白质能够识别侵入体内的猴痘病毒DNA,并引发强烈的炎症反应。


蔚山科学技术院生命科学系 Lee Sangjun 教授团队与国立保健研究院 Kim Yujin 科长、成均馆大学医学院 Kim Daesik 教授团队合作,于25日表示,他们通过实验明确证明,在猴痘感染过程中,名为AIM2的蛋白质是诱发过度炎症反应的主要原因。

研究团队成员(自左起)为 Lee Sangjun 教授、Oh Jueun 研究员(第一作者)、Lee Jihye 研究员(第一作者)。UNIST 提供

研究团队成员(自左起)为 Lee Sangjun 教授、Oh Jueun 研究员(第一作者)、Lee Jihye 研究员(第一作者)。UNIST 提供

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截至目前报道的猴痘病死率在3%左右,称不上很高。但一旦体内发生过度炎症反应,情况就会截然不同。炎症反应本是免疫系统清除病毒的正常过程,但如果反应过于强烈,就会破坏正常组织,反而加重病情。


健康青年因流感或新型冠状病毒感染而丧生的情况中,也有相当一部分被认为源于所谓“细胞因子风暴”这一炎症“失控”现象。


根据研究结果,AIM2在其中扮演着识别外来入侵猴痘病毒DNA的“传感器”角色。AIM2在识别病毒DNA后被激活,进而形成炎症小体(inflammasome),该炎症小体又会激活名为半胱天冬酶-1(caspase-1)的酶,导致细胞被破坏,并一次性大量分泌炎症信号分子(IL-1β、IL-18)。


研究还发现,AIM2不仅影响被病毒直接感染的细胞,也会波及未被感染的周边细胞,从而造成整个组织的炎症损伤并诱导病情向重症发展。实验中确认,被病毒直接感染的细胞发生焦亡(pyroptosis),而周边细胞则分别出现凋亡(apoptosis)和程序性坏死(necroptosis)等细胞死亡现象。细胞死亡根据炎症反应的强度和进程方式,可分为炎症性极强的焦亡、炎症程度中等的程序性坏死,以及几乎不伴随炎症的凋亡。


第一作者研究员 Oh Jueun 表示:“本研究是首次通过实验手段阐明,在猴痘病毒感染中,AIM2以何种机制诱导炎症反应。”


此次研究还新发现,IRF1是一种调控细胞内AIM2含量的蛋白质(转录因子)。IRF1通过结合到参与AIM2合成的DNA区域,启动AIM2蛋白的合成。


研究团队还验证了抑制AIM2这一策略是否有助于治疗重症炎症反应。向小鼠体内投予AIM2抑制剂后,小鼠肺组织的炎症反应和细胞死亡均得到缓解,且其生存率高于未投予抑制剂的小鼠组。


Lee Sangjun 教授补充称:“本研究结果表明,AIM2有望成为缓解新发传染病重症炎症性病理反应的新型治疗靶点。但同时,AIM2也承担着感知外来入侵并向免疫系统发出‘警报’的功能,如果过度抑制,反而可能削弱机体清除病毒的能力,因此在治疗策略上必须综合加以考量。”

猴痘病毒感染时,AIM2蛋白传感器触发炎症反应的过程。

猴痘病毒感染时,AIM2蛋白传感器触发炎症反应的过程。

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研究结果已于11月12日发表在国际顶级免疫学期刊《Cellular & Molecular Immunology》(《细胞与分子免疫学》)上。



本研究由国家新药开发基金会、韩国研究财团、韩国保健产业振兴院、基础科学研究院、Donggrami基金会、蔚山科学技术院研究基金、韩国人参学会、Yuhan制药公司、疾病管理厅国立保健研究院以及女性科学技术人才培育基金会(WISET)等机构提供支持。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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