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加快打造原始創(chuàng)新策源地,加快突破關(guān)鍵核心技術(shù),努力搶占科技制高點(diǎn),為把我國(guó)建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國(guó)作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書(shū)記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)、面向國(guó)家重大需求、面向人民生命健康,率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展,率先建成國(guó)家創(chuàng)新人才高地,率先建成國(guó)家高水平科技智庫(kù),率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國(guó)科學(xué)院辦院方針

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【中國(guó)科學(xué)報(bào)】“以子之矛,攻子之盾”,這種病毒很狡猾

2024-10-08 中國(guó)科學(xué)報(bào) 李思輝
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語(yǔ)音播報(bào)

矛和盾,是冷兵器時(shí)代的常見(jiàn)武器。今天,科學(xué)家在研究一些病毒性傳染病時(shí),發(fā)現(xiàn)它們的致病機(jī)理類似于古代典故中的“以子之矛,攻子之盾”——病毒進(jìn)入宿主體內(nèi)后,讓宿主體內(nèi)本應(yīng)一致對(duì)外的“矛”和“盾”,互相攻擊、“自毀長(zhǎng)城”,借此實(shí)現(xiàn)傳播、擴(kuò)散并致病。

近日,中國(guó)科學(xué)院武漢病毒研究所(以下簡(jiǎn)稱武漢病毒所)研究員彭珂團(tuán)隊(duì)、曹晟團(tuán)隊(duì),在《細(xì)胞》在線發(fā)表了一項(xiàng)關(guān)于人畜共患裂谷熱病毒關(guān)鍵感染致病機(jī)制的研究成果。這項(xiàng)研究探明了該病毒以“挾持”和“策反”的手段,致使人體內(nèi)免疫系統(tǒng)出現(xiàn)“以子之矛,攻子之盾”的現(xiàn)象,最終使人畜感染致病。

被蚊子帶到多個(gè)地區(qū)的流行病

對(duì)很多中國(guó)人來(lái)說(shuō),第一次聽(tīng)說(shuō)“裂谷熱病毒”是在2016年。

2016年7月24日,北京疾控中心發(fā)布通報(bào):“本市確診了我國(guó)首例輸入性裂谷熱病例。患者湯某,男,45歲,在安哥拉務(wù)工。7月21日晚,患者抵達(dá)北京。23日晚,國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委組織專家組確診該病例為我國(guó)首例輸入性裂谷熱病例?!?/p>

彭珂向《中國(guó)科學(xué)報(bào)》介紹,在非洲東部及“一帶一路”沿線地區(qū)流行的裂谷熱病是一種值得高度警惕的病毒性傳染病。

裂谷熱病毒對(duì)人和多種家畜都有感染風(fēng)險(xiǎn)。由于缺乏有效的抗病毒藥物和人用疫苗,并且具有潛在暴發(fā)流行的風(fēng)險(xiǎn),裂谷熱病毒連續(xù)多年被世界衛(wèi)生組織列為亟待開(kāi)展研究的病原體。

我國(guó)第一例輸入性病例的出現(xiàn),說(shuō)明裂谷熱病可能對(duì)我國(guó)民眾的生命健康構(gòu)成威脅,而裂谷熱病毒的主要傳播媒介——伊蚊廣泛分布于全球。在我國(guó),伊蚊在廣東陽(yáng)江以南沿海地區(qū)、雷州半島、海南島、廣西沿北部灣地區(qū)和臺(tái)灣南部都有分布。加強(qiáng)這方面的研究,提前找到應(yīng)對(duì)之策,對(duì)預(yù)防該流行病意義重大。

正是基于這些原因,研究團(tuán)隊(duì)依托武漢病毒所高等級(jí)生物實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢(shì)平臺(tái),開(kāi)展了針對(duì)裂谷熱病毒的研究。

歷時(shí)8年探明病毒致病機(jī)理

“在過(guò)去的幾十年里,人們對(duì)裂谷熱病毒的致病機(jī)理一直不太清楚,其中一個(gè)重要原因是病毒非常狡猾?!辈荜筛嬖V《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,裂谷熱病毒通過(guò)蚊子的叮咬進(jìn)入人畜體內(nèi)后,挾持了宿主體內(nèi)的“人質(zhì)”——泛素連接酶。

泛素連接酶是機(jī)體內(nèi)的一種蛋白質(zhì)復(fù)合體。當(dāng)病毒挾持它后,對(duì)宿主的另外一類蛋白復(fù)合體——轉(zhuǎn)錄復(fù)合物進(jìn)行了修飾及降解,最終系統(tǒng)性抑制了宿主體內(nèi)抗病毒的天然免疫反應(yīng),使得病毒能夠在宿主體內(nèi)進(jìn)行非常高水平的復(fù)制,導(dǎo)致宿主出現(xiàn)系統(tǒng)性感染及多器官衰竭,從而造成感染致病、致死的結(jié)局。

“通俗來(lái)講,裂谷熱病毒進(jìn)入宿主體內(nèi)后,進(jìn)行了一場(chǎng)‘策反’?!迸礴娼榻B,機(jī)體內(nèi)有一套精密的免疫系統(tǒng),包括“防御”和“反擊”兩個(gè)系統(tǒng),類似于古代士兵一手持盾、一手持矛,抵御外部入侵、守護(hù)健康城池。裂谷熱病毒的“狡猾”之處在于,它通過(guò)挾持手段,誘使宿主用自己的矛(泛素連接酶)攻自己的盾(天然免疫系統(tǒng)),導(dǎo)致“盾碎城破”,病毒長(zhǎng)驅(qū)直入,迅速對(duì)宿主各個(gè)臟器造成侵害。

兩個(gè)課題組建制化攻關(guān)

在裂谷熱病毒感染致病機(jī)制的研究中,建制化科研攻關(guān)發(fā)揮了重要作用。

彭珂團(tuán)隊(duì)依托武漢病毒所高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)平臺(tái),從最基礎(chǔ)的病毒感染體系構(gòu)建和病毒蛋白功能分析入手,逐步發(fā)現(xiàn)裂谷熱病毒關(guān)鍵毒力因子(NSs蛋白)能在體內(nèi)形成一種典型的纖維狀結(jié)構(gòu),而這種結(jié)構(gòu)的形成在病毒感染致病過(guò)程中具有關(guān)鍵功能。

通過(guò)不斷嘗試,研究團(tuán)隊(duì)利用體外純化的NSs蛋白重構(gòu)出體內(nèi)NSs蛋白纖維狀結(jié)構(gòu)。而進(jìn)一步解析這種結(jié)構(gòu)如何調(diào)控病毒感染致病,則需要借助結(jié)構(gòu)生物學(xué)的力量。

在武漢病毒所倡導(dǎo)的建制化聯(lián)合科研攻關(guān)氛圍引導(dǎo)下,彭珂團(tuán)隊(duì)和曹晟帶領(lǐng)的冷凍電鏡團(tuán)隊(duì)開(kāi)展合作研究,解析出高分辨的NSs纖維狀結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的研究則發(fā)現(xiàn)NSs纖維狀結(jié)構(gòu)可重塑宿主E3泛素連接酶,靶向降解宿主轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物,誘發(fā)宿主細(xì)胞轉(zhuǎn)錄抑制,從而系統(tǒng)性拮抗宿主抗病毒天然免疫反應(yīng)的機(jī)制。

參與此項(xiàng)研究的科研人員普遍認(rèn)為:“如果沒(méi)有兩個(gè)不同研究方向的科研團(tuán)隊(duì)深入合作、協(xié)同努力,大家可能還需要摸索更長(zhǎng)的時(shí)間。”

研究有助于研發(fā)新藥

探明病毒的致病機(jī)理對(duì)于預(yù)防疾病有何意義?

基于武漢病毒所的這項(xiàng)研究成果,研究人員可以針對(duì)這一病毒蛋白設(shè)計(jì)新型抗病毒藥物。這個(gè)病毒蛋白代表一種關(guān)鍵的抗病毒藥物靶點(diǎn)。瞄準(zhǔn)這個(gè)靶點(diǎn),科學(xué)家有望研發(fā)出有效治療裂谷熱病的藥物,實(shí)現(xiàn)對(duì)這一流行病的有效防控。

“基礎(chǔ)研究中發(fā)現(xiàn)的新靶點(diǎn)和新規(guī)律,對(duì)于我們后續(xù)工作的開(kāi)展具有重要意義。”彭珂補(bǔ)充說(shuō),裂谷熱病毒的所謂“狡猾伎倆”來(lái)源于病毒長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中與自然界的“生存博弈”,而病毒學(xué)研究的一個(gè)重要目的就是讓人類能夠盡早洞察病毒演變出的這些功能,采取有針對(duì)性的策略,有效應(yīng)對(duì)病毒可能對(duì)人類健康構(gòu)成的嚴(yán)重威脅。

對(duì)此,曹晟非常贊同。他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》,一部人類的生存發(fā)展史,也是人類不斷與各種流行性病毒較量的戰(zhàn)斗史。當(dāng)前,我國(guó)已經(jīng)建立了比較完備的病毒學(xué)研究體系、先進(jìn)的生物安全實(shí)驗(yàn)室團(tuán)簇平臺(tái),科學(xué)家在病毒致病機(jī)理研究和流行病防治上有很大的發(fā)展空間。

“基礎(chǔ)研究會(huì)不斷啟發(fā)我們提出重要的科學(xué)問(wèn)題?!迸礴嬗痔岢鲆粋€(gè)個(gè)有意思的話題:裂谷熱病毒感染人畜后會(huì)致病致死,作為傳播媒介的蚊子卻可以長(zhǎng)期與病毒共存,病毒對(duì)蚊子不致病背后的機(jī)理是什么?它有沒(méi)有可能指導(dǎo)我們研發(fā)出阻斷蚊蟲(chóng)傳播這種病毒的新策略?

相關(guān)論文信息:https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.09.008

(原載于《中國(guó)科學(xué)報(bào)》?2024-10-08?第1版?要聞)

打印 責(zé)任編輯:梁春雨

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