清華大學(xué)研究人員揭示昆蟲補(bǔ)體系統(tǒng)抗病毒感染機(jī)制

1、清華大學(xué)研究人員揭示昆蟲補(bǔ)體系統(tǒng)抗病毒感染機(jī)制來自：科學(xué)探索2014-04-20 00:07:27 |覘閱讀原文淸華人學(xué)醫(yī)學(xué)院程功研究組以埃及伊蚊及多種病毒為研究模型，在|比界上首次發(fā)現(xiàn)并闡明了昆蟲補(bǔ)體系統(tǒng) 抗病毒感染的工作機(jī)制?？茖W(xué)探索來源：生物幫圖為抗病毒機(jī)制示意圖清華人學(xué)醫(yī)學(xué)院程功研究組以埃及伊蚊及多種病莓為研究模型，在世界上首次發(fā)現(xiàn)并闡 明了昆蟲補(bǔ)體系統(tǒng)抗病毒感染的工作機(jī)制。和關(guān)文章發(fā)表于2014年4月io n的公共科 學(xué)圖書館?病原體(plos pathogens)雜；忐上。蚊子可以作為多類病毒的天然宿主及傳播媒介，但與此同吋，病毒感染對蚊子的綸理功 能及壽命沒冇顯著影響。因此人們推

2、測在蚊了中應(yīng)存在一個復(fù)雜而完善的抗病毒免疫體系， 能冇效限制病毒的感染及避免病毒對宿主生理功能的破壞。前人們對昆蟲抗病毒機(jī)制了解 甚少，根據(jù)牛物體免疫系統(tǒng)“復(fù)雜性”和“多樣性”的特點，我們認(rèn)為在昆蟲體內(nèi)應(yīng)該存多種免 疫系統(tǒng)用于抵御病毒的感染。在該部分屮，程功課題組利川比較基因組學(xué)、反向遺傳學(xué)及亡 物化學(xué)實驗方法在埃及伊蚊屮鑒定出一套基于補(bǔ)體因了的新型抗病毒免疫系統(tǒng)。該系統(tǒng)可識 別并冇效抑制登革熱病毒(dengue virus)及黃熱病病毒(yellow fever virus)在埃及 伊蚊體內(nèi)的感染增殖，首次在昆蟲中證明昆蟲補(bǔ)體免疫系統(tǒng)具有顯著的抗病毒功能。在該項研究中，程功研究組首先在埃及伊

3、蚊中鑒定出一種人類補(bǔ)體因子c3的同源蛋白 巨球蛋白相關(guān)補(bǔ)體因了 （aamcr）具冇明顯的抗病毒功能;隨后，研究團(tuán)隊對該補(bǔ)體系 統(tǒng)進(jìn)行了深入研究，鑒定出埃及伊蚊補(bǔ)體系統(tǒng)利用一種昆蟲特有的清道夫受體（aasr-c） 作為模式識別受體識別病毒并誘導(dǎo)抗病毒短肽（amps）的表達(dá)，具體抗病毒機(jī)制描述如 下：（1）在埃及伊蚊血淋巴細(xì)胞（昆蟲主要的免疫細(xì)胞）表面的aasr-c蛋白作為模式識別 受體識別病毒顆粒;（2） aasr-c結(jié)合補(bǔ)體因子aamcr,從而形成一個“補(bǔ)體蛋白病毒”復(fù) 合體；（3）“補(bǔ)體蛋白病毒”復(fù)合體激活下游信號通路產(chǎn)生大量的抗病毒短肽;（4）抗病毒短 肽殺滅病毒（如圖所示）。忖前世界上冇

4、數(shù)百種烈性病毒由蚊了攜帶并傳播給人類或其他動物，嚴(yán)重危害人類健 康，并給世界各國造成重人公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)。深入研究病毒在蚊蟲媒介小的感染機(jī)制及免疫保 護(hù)機(jī)制將有助于我們發(fā)現(xiàn)新的策略抵御蚊媒病痔在自然界的感染擴(kuò)散。該項研究極大促進(jìn)了 人們對媒介昆蟲抗病毒免疫系統(tǒng)的認(rèn)知，幫助人們深入了解蚊媒病毒在媒介昆蟲體內(nèi)感染及 增殖的分子機(jī)制，為耒來抗蚊媒病毒疫苗及藥物的研發(fā)提供了潛在的干預(yù)靶點。清華人學(xué)醫(yī)學(xué)院程功實驗室主要的研究方向是蚊媒傳染病的致病機(jī)制及疫茁研發(fā)。該研 究獲得衛(wèi)生部“艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治國家科技重大專項”、國家自然科學(xué)基 金及科技部973計劃的資助。原文摘要：complement

5、related proteins control the flavivirus i nfection of aedesaegyptiby i nducing antim icrobial peptidesxiaoping xiao, yang liu, xiaoyan zhang, jing wang, zuofeng li, xiaojing pang,penghua wang, gong chengthe complement system functions during the early phase of infection and directly mediates pathoge

6、n elimination. the recent identification of complement-like factors in arthropods indicates that this system shares comm on an cestry in vertebrates and invertebrates as an immune defe nse mechanism. thioester （te卜containing proteins （teps）, which show high similarity to mammalian complement c3, are

7、 thought to play a key role in innate immunity in arthropods herein, we report that a viral recog nition cascade composed of two complement-related proteins limits the flaviviral inf ection of aedes aegypti. an a. aegypti macroglobuli n complement-related factor （aamcr）, belonging to the insect tep

8、family, is a crucial effector in opposing the flaviviral infection of a. aegypti. however, aamcr does not directly in teract with denv, and its an tiviral effect requires an a. aegypti homologue of scavenger receptor-c （aasr-c）, which interacts with denv and aamcr simultaneously in vitro and in vivo. furthermore, recog nition of denv by the aasr-c/aamcr axis regulates the expression of antimicrobial peptides （amps）, which exerts potent anti-denv activity. our results both demonstrate the existenee of a viral recognition pathway that controls the flaviviral