病毒攻击线粒体在神经系统内传播和传播

作者:公仪倥

<p>在一个健康的神经元(左),线粒体由运动蛋白动力蛋白携带和驱动蛋白-1病毒感染(右)用钙(Ca2 +)充满细胞,当被线粒体蛋白Miro检测到时,线粒体停止并且普林斯顿大学的研究人员表示,该病毒可以共同选择驱动蛋白-1在感染细胞内自由移动并扩散到神经系统中</p><p>该研究为其他神经病毒如狂犬病,西尼罗河提供了可能的解释</p><p> Talio Kramer神经系统神经系统生物学家首次在神经元中观察到疱疹病毒的常见菌株间接控制细胞的线粒体研究人员认为,这些病毒会在这些蛋白质中发挥作用,并且脊髓灰质炎也会攻击并破坏神经系统</p><p>线粒体通常用于移动,因此它们可以在神经系统中自由行进和增殖疱疹和其他攻击的病毒普林斯顿大学的研究人员首次在神经元中观察到疱疹病毒的常见菌株间接控制细胞的线粒体,即移动细胞器,神经系统可能通过破坏细胞功能来劫持神经元的内部运输网络并扩散到其他细胞</p><p>调节细胞的能量供应,与其他细胞的交流以及对感染的自我毁灭反应研究小组在Cell Host和Microbe杂志上报道,病毒感染会提高神经元活动,以及细胞的钙水平 - 细胞中的关键化学物质沟通 - 并使线粒体运动停止在细胞的轴突中,该轴突连接并允许与其他神经元的通讯作者提出病毒然后征服线粒体通常用于在细胞周围移动的蛋白质病原体随后可以自由地传播和繁殖在受感染的神经元内,更容易传播到未感染的神经元lls当研究人员使线粒体对钙不太敏感时,病毒无法快速或轻易地传播这些研究结果揭示了一种以前未知且高效的机制,即人类中一些最常见的疱疹病毒株可能在神经系统中增殖</p><p>该论文的共同作者Lynn Enquist,Henry L Hillman分子生物学教授,普林斯顿大学分子生物学系主任Kramer和Enquist的实验室博士生Tal Kramer说,他使用大鼠神经元来研究两种疱疹病毒</p><p>阿尔法疱疹病毒亚科:伪狂犬病病毒(PRV),一种感染动物的模型α-疱疹病毒,以及单纯疱疹病毒1型(HSV-1),一种极为常见的人类病毒,可导致唇疱疹和其他病变</p><p>其他人类α-疱疹病毒是导致水痘和带状疱疹等疾病的原因“在疱疹病毒感染过程中没有人仔细观察过线粒体运动在神经元中我们提供了新的见解,了解这些病毒如何以对病毒繁殖重要的方式破坏神经系统中的细胞,“Kramer说”如果线粒体停在他们的轨道上并且不能去任何地方,那可能是非常糟糕的,“他说:”他们不仅是细胞的发电厂,而是调节重要过程病毒可能会干扰许多这些过程“除了疱疹之外,普林斯顿的研究结果为其他神经病毒如狂犬病提供了可能的解释</p><p> Kramer表示,虽然这些病毒与疱疹病毒家族有所不同,但HSV-1和PRV对线粒体运动和功能有类似的影响,这表明其他病原体可能会破坏线粒体,而西尼罗河和小儿麻痹症会破坏神经系统</p><p>同样,他说,另外,本文阐述了扭曲的线粒体功能对神经元健康的影响线粒体功能障碍是非我的一个已知因素Kramer表示,虽然通往这种干扰的途径并不完全清楚,但我们的模型为未来可能侵入神经系统并导致疾病的其他重要人类病毒的研究提出了一些新的令人兴奋的可能性</p><p>感染神经退行性疾病如阿尔茨海默病和帕金森病</p><p> ,“Kramer说”并且α疱疹感染损害与神经退行性疾病相同的关键细胞功能的事实也是惊人的,“他说 “了解病毒感染如何破坏神经元可能会让我们深入了解像阿尔茨海默氏症这样的疾病如何做同样的事情</p><p>我们研究的病毒劫持了充分研究的细胞途径,可能成为未来治疗策略的有效目标”在一个健康的神经元中,线粒体在整个细胞中移动细长的树状结构,为整个细胞内发生的各种过程提供能量对于长距离细胞间通讯的艰巨任务,线粒体沿着轴突和突触移动,细胞与细胞接触的部位发生信号发生钙起关键作用Kramer在这种细胞通讯中的作用解释说,当神经元从另一个神经元接收到信号时,它会在轴突和突触中出现钙水平的峰值</p><p>尽管天然漫游者,线粒体中含有一种叫做Miro的蛋白质,可以检测出这种钙的冲击并阻止细胞器在突触中线粒体然后在细胞将信号传递到nex时提供能量神经元通过在Enquist实验室中生长的神经元的活细胞成像,Kramer和Enquist观察了这个过程如何被HSV-1和PRV破坏 - 以及病毒如何需要这个过程进行传播当病毒使神经元升高时,混乱就开始了</p><p>电子信号的发射,正如Enquist在PLoS Pathogens期刊上发表的2009年论文中首次报道的那样;第一作者Kelly McCarthy,Enquist实验室的前成员,2011年获得普林斯顿大学博士学位;分析生物学的Henry L Hillman教授和普林斯顿大学神经科学研究所的联合主任大卫坦克在最新的研究中,Kramer和Enquist发现电活动的峰值使轴突和突触与钙一起泛滥因此,Miro蛋白质检测钙的增加并阻止线粒体运动病毒对细胞的控制立即下降,然而,当Kramer和Enquist干​​扰Miro对钙水平上升作出反应的能力虽然病毒感染没有完全中断,但它不能以相同的效率传播到其他细胞内或基于这些观察结果基于这些观察结果,Kramer和Enquist认为HSV-1和PRV等病毒可能会使线粒体陷入停滞状态以劫持其运输线粒体在运动背面的神经元运动蛋白质动力蛋白和驱动蛋白-1在病毒感染期间,当Miro检测到upsu时,线粒体使这些蛋白质停止运动细胞钙的研究先前的研究表明,HSV-1和PRV也特别使用驱动蛋白-1在受感染的细胞内运输</p><p>因此,Kramer说,他和Enquist的工作表明病毒极有可能破坏线粒体的运动性,使它们成为可能</p><p>美国宾夕法尼亚大学癌症生物学教授詹姆斯·阿尔文(James Alwine)表示普林斯顿大学的研究对于越来越多的描述病毒如何研究的研究做出了重大贡献,他们可以将自己与现有的驱动蛋白-1蛋白联系起来,更有效地穿过神经系统抓住细胞运动蛋白,如驱动蛋白-1虽然这些研究结果具有治疗潜力 - 特别是在帮助显示如何平衡细胞钙可能会抑制病毒感染 - 证明病毒可以通过感染细胞移动,并且易于像线粒体一样重要Alwine本身就说,他熟悉这项研究,但却没有参与其中“确定g Miro功能被废除的具体机制可能提供额外的治疗途径,但这也是奇妙的基础研究,不必通过其治疗潜力来证明,“他说”要破坏线粒体对运动蛋白的负荷,以便病毒粒子[完整的病毒颗粒]可以加载是病毒传播的一种聪明的方式,这是一个很好的新想法,由这些数据引起,“Alwine说”虽然其他神经病毒必须进行特异性测试,神经细胞的运动是因此,这一观察结果提供了与其他病原体一起研究的起点和模型机制“这项研究于5月17日发表在”细胞宿主和微生物“杂志上,并得到国立卫生研究院和国家科学部的支持</p><p>基金会研究生研究资助来源:普林斯顿大学摩根凯利图片:....