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病毒如何劫持你的免疫系统的一部分并用它来对付你

用于预防自身免疫疾病的酶可被一些病毒劫持并用于避免免疫检测。Mayo Clinic研究人员和合作者的这一发现出现在PLOS Biology中。还有好消息。同一个团队还确定了需要多少病毒遗传物质来逆转这一过程,而是激活针对病毒的免疫系统。

这种病毒遗传物质采用RNA的形式,即DNA的化学表亲。RNA可以是单链,如细绳或称为双链的复杂结构。各种人免疫蛋白识别病毒RNA,因为病毒遗传物质中存在长链的双链。人体细胞产生自己的RNA以服务于重要的功能,有时具有双链的短区域。如果免疫系统被人类双链RNA激活,它会引起自身免疫性疾病 - 当免疫系统错误地攻击身体时。

人类已经进化出一种叫做“ADAR1”的蛋白质(腺苷脱氨酶作用于RNA)来预防这种自身免疫。Aicardi-Goutières综合征是一种罕见但令人衰弱的自身免疫疾病,可由ADAR1基因的有害突变引起。患有Aicardi-Goutières的患者会对自己的身体产生炎症反应,导致对组织,特别是大脑的损害。

那么ADAR1如何防止这种自身免疫?ADAR1识别短链的双链人RNA并将其转变为单链,因此它们不会激活免疫系统。但根据梅奥诊所研究小组的负责人Roberto Cattaneo博士的说法,ADAR是一把双刃剑。他解释说,ADAR1蛋白在预防自身免疫和检测病毒之间取得平衡,但病毒已经发展到利用这种平衡。

ADAR1将像人RNA一样对病毒双链RNA起作用。蛋白质将病毒双链RNA转变为单链,从而保护一些病毒免受免疫检测。基于Mayo Clinic的研究小组能够证明存在病毒双链RNA的阈值,其中ADAR1不再能够改变单链。然后通过存在未改变的病毒RNA双链激活免疫系统。“已经有关于ADAR被开发的论文。我们现在可以提供数字,一个门槛。我们对发生的事情进行了定量评估,”Cattaneo博士说。

该研究引用约1,000条双链RNA作为免疫激活的阈值。研究人员通过删除细胞中的ADAR1基因找到了阈值。然后他们从这些实验中收集并测序了人RNA。通过比较来自正常细胞和ADAR1缺陷细胞的人类RNA,他们能够确定哪些基因受ADAR1影响。然后他们用麻疹病毒或产生更多RNA的突变麻疹病毒感染了ADAR1缺失的细胞。没有ADAR1,这两种病毒都没有好转。然而,当他们重新引入ADAR1时,正常的麻疹病毒能够很好地生长,但突变病毒却没有。通过比较来自突变病毒的双链RNA与正常病毒的量,他们能够估计ADAR1改变的双链RNA的阈值。“进化上,这个故事很吸引人。它是一种干扰素诱导基因。没有人认为它们可能是一种前病毒因子。我们不是这么想的,”Cattaneo博士说。该小组发现病毒如何劫持ADAR和RNA阈值可能导致新的抗病毒疗法针对ADAR1,因此病毒无法利用它来躲避免疫系统.

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