Nat Microbiol | 军事科学院刘玮/黎浩团队揭示牛磺石胆酸通过抑制铁死亡保护免疫系统,抵御病毒性出血热

文摘   2024-10-25 00:00   浙江  

病毒性出血热是一组由高度致病性RNA病毒引起的严重全身性疾病,往往导致多器官衰竭和高死亡率。其中,蜱传播的发热伴血小板减少综合征(SFTS)是亚洲最严重的疾病之一,具有广泛的地理分布和高达50%的死亡率。然而,目前对这种病毒的发病机制研究相对不足,限制了特效治疗方法的发展。近年来,胆汁酸作为宿主与肠道微生物协同产生的代谢物,逐渐被发现不仅仅用于促进脂溶性营养的吸收,还在调控病毒感染的过程中发挥了复杂作用。胆汁酸尤其是次级胆汁酸,如牛磺石胆酸(TLCA),被发现能够通过多种信号途径影响病毒感染,但其在系统性病毒感染中的具体功能仍不明确。

近期,军事科学院军事医学研究院微生物流行病研究所刘玮黎浩团队在Nature Microbiology期刊上发表了题为Taurolithocholic acid protects against viral haemorrhagic fever via inhibition of ferroptosis的研究论文,首次揭示了TLCA在抑制SFTSV感染中的作用,阐明了其通过调控TGR5-PI3K/AKT-SREBP2轴来抑制铁死亡的分子机制,并通过动物模型验证了TLCA和铁死亡抑制剂对抗SFTSV感染的潜力。


文章要点

1)TLCA水平与SFTS患者的死亡率呈负相关:通过对SFTS患者血清样本的代谢组学分析,研究发现,幸存患者的TLCA水平显著高于死亡患者,且TLCA水平与病毒载量、IL-1β水平呈负相关。这一结果提示TLCA在抑制SFTSV复制和减少炎症反应方面可能发挥了关键作用。

2)TLCA抑制了SFTSV的体外复制:在体外细胞实验中,TLCA表现出显著的抗病毒效果。通过量化SFTSV RNA和病毒核蛋白(NP)水平,研究发现TLCA能够剂量依赖性地抑制SFTSV的复制,而不会对宿主细胞产生明显的毒性。此外,TLCA主要通过抑制病毒复制过程而非病毒进入或出芽阶段来抑制感染。


图1 低TLCA水平与SFTS患者的高病毒血症和致命结局相关


3)TLCA通过TGR5通路调控NF-κB介导的炎症反应:TLCA显著降低了SFTSV感染后IL-1β的表达和分泌,并通过抑制p65磷酸化减少了NF-κB信号的激活。此外,TGR5拮抗剂处理显著削弱了TLCA的抗炎效果,进一步证明了TGR5在TLCA介导的抗炎作用中的关键地位。


4)TLCA通过TGR5-PI3K/AKT-SREBP2轴上调FADS2,抑制SFTSV感染:研究发现TLCA能够上调FADS2基因的表达,而FADS2的表达下调则与SFTSV感染的增强有关。通过siRNA敲低FADS2后,TLCA抑制SFTSV感染的能力显著下降,表明FADS2是TLCA发挥抗病毒效果的关键靶点。


5)SFTSV感染诱导了铁死亡,促进病毒复制:研究首次证实SFTSV通过诱导铁死亡促进了病毒的复制。SFTSV感染后,细胞内Fe2+水平显著增加,脂质过氧化反应增强,铁死亡标志基因表达上调。使用铁死亡抑制剂能够显著减少SFTSV感染,表明铁死亡在病毒致病中的关键作用。


图2 TLCA抑制SFTSV复制和炎症反应


小结

该文章揭示了TLCA在抑制SFTSV感染中的重要作用,尤其是其通过调控TGR5-PI3K/AKT-SREBP2-FADS2通路来抑制病毒诱导的铁死亡。该研究不仅为SFTS治疗提供了潜在的胆汁酸靶向治疗策略,还提示了铁死亡抑制剂在抵抗病毒感染中的应用前景。

参考文献


Xiaojie Zheng et al., Taurolithocholic acid protects against viral haemorrhagic fever via inhibition of ferroptosis. Nature Microbiology

doi: 10.1038/s41564-024-01801-y.


撰文丨瓶子
制版丨Yilia


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