讲座回顾|系统与物理生物学研究所学术讲座(赵凌教授)

学术   2024-12-12 22:00   广东  
湾豆说
2024年12月9日,华中农业大学教授,公共卫生学系系主任赵凌到访实验室,作题为“狂犬病毒感染宿主中枢神经系统机制研究”的学术报告。报告由系统与物理生物学研究所特聘研究员吴超主持。深圳湾实验室与深圳医学科学院研究员现场参与讨论,并与赵凌教授进行了深入交流。

在本次精彩的讲座中,赵凌教授提出狂犬病毒(RABV)带来的最大挑战是发病后无法治疗,死亡率100%。希望在中国狂犬病综合防控方面做出贡献。赵凌教授从狂犬病毒的出现历史,其疫苗的出现,免疫失败,传播宿主以及全国的分布做了介绍。而后就课题组聚焦的三个方面1. RABV免疫逃逸的机制; 2. RABV在中枢神经系统中高效复制的机制;3. RABV造成神经损伤的机制, 分别展开了详细的报告。


教授团队发现,RABV的结构蛋白各司其职,全面逃逸宿主免疫。RABV野毒株通过表达较少的G蛋白来减少入侵和感染DC的概率,以及在复制过程中产生较少的dsRNA从而避免激活RIG-I。另一个方面,P 蛋白限制干扰素的产生。P蛋白与IKKε结合,阻止IKKε对IRF3的磷酸化,从而抑制了下游干扰素的产生。L蛋白上的甲基转移酶可以将病毒mRNA的帽子结构进行2‘-O-甲基化修饰来伪装成宿主的mRNA,从而逃逸干扰素刺激基因(ISG)对病毒mRNA的识别。同时,M蛋白能通过其aa158位点与NLRP3炎症小体的PYD结构域结合,从而抑制衔接蛋白ASC的寡聚化来抑制炎症小体通路。此外,RABV野毒株能够进入大脑后也能够通过避免基质金属蛋白酶MMP8在病毒感染期间通过降解紧密连接蛋白而增加血脑屏障通透性,防止外周抗体和免疫细胞进入脑内清除病毒。


教授就RABV在中枢神经系统中高效复制的机制做出了报告。表明, RABV进入大脑后通过调节神经细胞糖代谢,脂代谢, 抑制铁死亡通路以及诱导自噬小体生成,避免自噬小体与溶酶体融合来使病毒在神经元中高效复制。


最后,教授团队报告了RABV造成神经损伤的机制,是整个狂犬病毒研究中最令人头疼的部分,因为其症状不明显。其合作解析并绘制了RABV在鼠脑中的三维空间分布图,发现有关恐惧与狂躁的中枢都被破坏。此外,其借助单细胞测序技术,发现RABV CVS固定株在所有细胞中,感染神经元和星形胶质细胞比例最高。赵教授研究团队表明,RABV M蛋白与线粒体上的ATP转运蛋白Slc25a4互作,导致细胞质中的ATP与NAD+浓度降低,激活Ca离子依赖性的Ca蛋白酶,之后对神经元的α微管蛋白发生降解。


总的来说,赵凌教授团队揭示了RABV逃逸宿主免疫反应侵入CNS并建立感染;RABV调控宿主代谢从而促进病毒在CNS中高效复制;以及RABV破坏神经元代谢稳态,造成神经损伤。赵凌教授呼吁更多的科学家聚焦在狂犬病毒,响应2015年,世界卫生组织提出了2030年消除由犬引起人类狂犬病的目标。同时以此为模型来解析病毒造成神经损伤的机制,为其他病毒提供借鉴。


报告人简介:


赵凌,华中农业大学二级教授、公共卫生学系系主任。分别于2000年和2003年在华中农业大学获得兽医本科和硕士学位:2009年在美国佐治亚大学获得兽医病理学博士学位;2009年至2012年于美国宾夕法尼亚大学医学院从事博士后研究。主要从事人兽共患病毒致病机制与防控技术研究,包括病毒致病与免疫机制、新型疫苗、佐剂和临床治疗手段研发等领域。近年在Cell Host & Microbe、PNAS、Genome Biology、Autophagy、Cell Reports、eBioMedicine、MBio和Journal of Virology 等期刊以第一或通讯作者发表文章70余篇,授权国家发明专利9项。主持国家自然科学基金4项,国家重点研发计划项目和课题各项。任中国兽医协会兽医公共卫生分会副会长、中国畜牧兽医学会兽医生物技术分会常务理事、中国疫苗行业协会疫苗基础研究专业委员会常务委员、中国预防医学会狂犬病工作委员会委员。担任 Animal Diseases副主编、mBio编辑Nature communications、EMBO Molecular Medicine、Cell reports、PLOS Pathogens和Journal of Virology 等20余个期刊审稿人。


撰稿 | 吴超课题组

编辑 白 白

责编 远 山

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