哈兽研发现马传贫病毒致弱引起细胞线粒体反应新机制

时间:2019-09-12 来源:www.mdjtour.com

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最近,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室王小军团队首次证明了马病毒(即马传染性贫血病毒(EIAV))的慢病毒可引起炎症或感染后引起不同线粒体反应的细胞凋亡。该研究结果为解释慢病毒弱化和活慢病毒疫苗安全性提供了重要依据。该研究发表在《病毒学杂志(Journal of Virology)》标题为“马慢病毒的衰减改变从炎症到细胞凋亡的线粒体蛋白表达谱”。

EIAV与HIV相似。免疫细胞是体内的主要靶细胞,它可以长时间感染马,给马业带来巨大的经济损失。哈尔滨兽医研究所开发的EIAV减毒疫苗是首个通过大规模应用证明安全有效的慢病毒疫苗。阐明疫苗的作用机制将为其他慢病毒疫苗的研究提供参考。以前的研究表明,EIAV毒力株(EIAVDLV34)感染可引起宿主的“炎症风暴”并引起致病性损伤,而受减毒疫苗株(EIAVDLV121)感染的宿主细胞可经历高水平的细胞凋亡然后被清除。这种现象与EIAV减毒疫苗的免疫保护机制密切相关,但EIAV毒力和减毒感染引起的不同细胞反应的具体机制尚不清楚。

王晓彤的研究小组采用比较蛋白质组学方法分析其特异性机制,发现EIAV在其靶细胞 - 巨噬细胞感染后在447细胞蛋白中差异表达,包括73种线粒体相关蛋白,这些蛋白在所有细胞器中发生。蛋白质差异表达最多。已知线粒体可通过改变代谢模式来影响巨噬细胞的极化变化(促炎或抗炎),并降低膜渗透性以引起细胞凋亡。因此,该团队专注于73种线粒体相关蛋白及其功能。首先,生物信息学分析发现,这73种蛋白质的生物学功能主要集中在三羧酸循环,氧化还原,ATP合成,NADH脱氢和氧化磷酸化。其次,进一步的功能验证实验表明,线粒体相关蛋白表达水平发生变化后:1。在EIAV减毒感染细胞中,NADH脱氢,氧化磷酸化和ATP产生都被抑制,同时,由于氧化磷酸化效率低下而且破坏抗氧化系统,导致活性氧过量产生; 2. EIAV线粒体膜电位减弱,感染细胞减少,通透性增加,线粒体内膜细胞凋亡因子释放到细胞质中,激活“内源性性细胞凋亡:3。EIAV毒力感染细胞主要通过糖酵解代谢,细胞转化为M1促炎型,分泌促炎因子,引起炎症,EIAV减毒细胞主要由三羧酸循环组成,糖酵解被抑制,细胞转化为M2抗炎型,分泌抗.炎症因子,抑制炎症的发生; 4. EIAV毒力感染细胞的线粒体分裂加剧,EIAV减毒感染细胞的线粒体融合增加。

该研究首次发现EIAV毒力是由改变感染细胞的代谢模式以将其转化为促炎细胞引起的,后者反过来引发炎症反应,而EIAV通过感染细胞膜通透性的高水平变化而减弱。细胞凋亡,这反过来导致它被清除(图1)。该研究结果为揭示EIAV减毒疫苗在亚细胞水平上的作用机制奠定了基础,为其他慢病毒疫苗的开发提供了参考。

图1. EIAV强减毒病毒影响线粒体感染细胞不同反应的示意图

王小彤的团队成员杜成是这篇文章的第一作者,王晓彤是研究作者。该研究由国家自然科学基金(和)和中美合作项目()资助。 (杜成)

资料来源:哈尔滨研究院

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最近,中国农业科学院哈尔滨兽医研究所兽医生物技术国家重点实验室王晓彤团队首次证实了马传染性贫血病毒(MAV)的不同毒力。感染后会导致线粒体。不同反应导致炎症或细胞凋亡,这一发现为解释慢病毒减毒和慢病毒活疫苗的安全性提供了重要依据。该研究的结果发表在“马慢病毒的衰减改变线粒体蛋白表达谱从炎症到细胞凋亡”《病毒学杂志(Journal of Virology)》。

EIAV与HIV相似。体内的主要靶细胞是免疫细胞,可以在马中潜伏感染,给马业造成巨大的经济损失。哈尔滨研究开发的EIAV减毒疫苗是首次通过大规模应用证实的安全有效的慢病毒疫苗。阐明该疫苗的作用机制将为其他慢病毒疫苗的研究提供参考。以前的研究表明,感染EIAV强毒株(EIAVDLV34)可导致宿主“炎症风暴”并引起致病性损伤,而感染减毒疫苗株(EIAVDLV121)的宿主细胞可能会发生高水平的细胞凋亡,其中转清楚。这种现象与EIAV减毒疫苗的免疫保护机制密切相关,但EIAV减毒感染引起的不同细胞反应的具体机制尚不清楚。

王晓彤的研究小组采用比较蛋白质组学方法分析其特异性机制,发现EIAV在其靶细胞 - 巨噬细胞感染后在447细胞蛋白中差异表达,包括73种线粒体相关蛋白,这些蛋白在所有细胞器中发生。蛋白质差异表达最多。已知线粒体可通过改变代谢模式来影响巨噬细胞的极化变化(促炎或抗炎),并降低膜渗透性以引起细胞凋亡。因此,该团队专注于73种线粒体相关蛋白及其功能。首先,生物信息学分析发现,这73种蛋白质的生物学功能主要集中在三羧酸循环,氧化还原,ATP合成,NADH脱氢和氧化磷酸化。其次,进一步的功能验证实验表明,线粒体相关蛋白表达水平发生变化后:1。在EIAV减毒感染细胞中,NADH脱氢,氧化磷酸化和ATP产生都被抑制,同时,由于氧化磷酸化效率低下而且破坏抗氧化系统,导致活性氧过量产生; 2. EIAV线粒体膜电位减弱,感染细胞减少,通透性增加,线粒体内膜细胞凋亡因子释放到细胞质中,激活“内源性性细胞凋亡:3。EIAV毒力感染细胞主要通过糖酵解代谢,细胞转化为M1促炎型,分泌促炎因子,引起炎症,EIAV减毒细胞主要由三羧酸循环组成,糖酵解被抑制,细胞转化为M2抗炎型,分泌抗.炎症因子,抑制炎症的发生; 4. EIAV毒力感染细胞的线粒体分裂加剧,EIAV减毒感染细胞的线粒体融合增加。

该研究首次发现EIAV毒力是由改变感染细胞的代谢模式以将其转化为促炎细胞引起的,后者反过来引发炎症反应,而EIAV通过感染细胞膜通透性的高水平变化而减弱。细胞凋亡,这反过来导致它被清除(图1)。该研究结果为揭示EIAV减毒疫苗在亚细胞水平上的作用机制奠定了基础,为其他慢病毒疫苗的开发提供了参考。

图1. EIAV强减毒病毒影响线粒体感染细胞不同反应的示意图

王小彤的团队成员杜成是这篇文章的第一作者,王晓彤是研究作者。该研究由国家自然科学基金(和)和中美合作项目()资助。 (杜成)

资料来源:哈尔滨研究院

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