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Nature medicine:对抗病毒感染的强者

2013.3.12

  病毒通常是以一种混杂的模式在大脑内传播,感染一些细胞但却漏掉另一些。来自华盛顿大学医学院的一项新研究帮助解释了这一原因。科学家们发现抵御病毒感染的天然免疫防御在一些脑细胞中开启,而在另一些脑细胞中却关闭。这一研究发表在《自然医学》(Nature Medicine)杂志上。

  “病原体感染的细胞是脑感染严重程度的主要决定因素。要想了解疾病的基础,知道哪些大脑区域更容易感染及其原因非常的重要,”论文的资深作者、华盛顿大学医学院医学教授Michael Diamond博士说。

  虽然一些脑感染是由细菌、真菌或寄生虫引起,但通常病因为病毒感染,诸如西尼罗病毒、疱疹病毒或是肠道病毒等。

  在新研究中,研究人员将焦点放在了颗粒细胞神经元(granule cell neuron),一种很少受到感染的细胞类型上。他们将来自小脑的颗粒细胞基因表达谱与更容易受到感染的,大脑皮质神经元中的基因活性进行了比较。比较结果显示出许多的差异,包括发现皮质神经元中许多基因没有很好表达——这意味着这些特异的基因mRNA拷贝数较少。

  接下来,研究人员分别将其中的40个基因转导到皮质神经元中,筛查了对于病毒感染敏感的细胞。测试结果表明三种干扰素刺激抗病毒基因Ifi27、Irg1 和Rsad2介导了对不同嗜神经病毒的抗病毒效应。当皮质神经元中的这些基因表达水平增高时,细胞对于病毒的易感性降低。

  研究人员还发现了在遗传编程中导致这些改变发生的机制:称作microRNA的调控因子,以及细胞核中DNA的修饰方式差异,两者都可以影响基因表达水平。

  其中一些遗传改变只是有助于对抗特异的病毒家族,而另一些则能有效对抗更广泛的病毒和细菌。科学家们现在还不能确定,感染易感性的差异是受到预防感染的必要性所驱动,还是帮助特异大脑区域神经元执行重要功能的一些改变的副产物。

  为了更深入地了解这些先天免疫基因帮助细胞抵御感染的机制,Diamond和他的同事们正在小鼠大脑中尝试失活它们。

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