Cell：揭示甲型流感病毒劫持人細胞進行增殖機制

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人們對流感病毒了解很多，但是對它們如何在人宿主細胞內增殖和擴散感染的理解知之甚少。如今，在一項新的研究中，來自美國西奈山伊坎醫學院的研究人員首次鑒定出甲型流感病毒劫持人細胞中的RNA外切體（RNA exosome）進行增殖的機制。相關研究結果發表在2017年5月4日的Cell期刊上，論文標題為「The RNA Exosome Syncs IAV-RNAPII Transcription to Promote Viral Ribogenesis and Infectivity」。甲型流感病毒是一類包括世界上最為致命性流感病毒毒株的病原體。RNA外切體，也被稱作PM/Scl複合體，經常也被稱作外切體，是一種多蛋白胞內複合體，能夠降解多種類型的RNA分子。

這些研究發現也鑒定出RNA外切體存在的先天性突變與攜帶這種罕見突變的人體中產生的神經退化之間存在關聯。

這些研究人員通過研究來自攜帶著一種RNA外切體突變的病人的細胞而能夠理解甲型流感病毒如何劫持細胞核中的RNA外切體為自己所用。

論文通信作者、西奈山伊坎醫學院微生物學系助理教授Ivan Marazzi博士說，「這項研究展示了我們如何能夠通過研究宿主與病原體之間的天然共生關係來發現與疾病（就這項研究而言，指的是神經退化）相關聯的基因。」

Marazzi博士說，「我們都是與病毒、細菌和其他微生物共同進化的結果，但是當這個過程受到破壞時，疾病就會產生。」

他補充道，在由一種先天性的RNA外切體突變導致的這些罕見的神經退化病例中，受到影響的基因可能在未來為理解阿爾茨海默病和帕金森病等更加常見的大腦疾病提供新的認識。就甲型流感病毒導致的甲型流感而言，這種RNA外切體活性的缺乏會嚴重地破壞病毒感染能力，但是這種缺乏也在人神經退化中表現出，這提示著病毒靶向參與罕見疾病產生的必需蛋白，從而確保持續地適應。

甲型流感病毒是一種RNA病毒，這意味著它在細胞核內增殖。大多數病毒是在細胞核外的細胞質中增殖。

這些研究人員發現一旦進入細胞核內，甲型流感病毒劫持RNA外切體。RNA外切體是降解RNA的一種必需的蛋白複合體，是一種調節基因表達的方式。Marazzi博士說，這種RNA病原體需要額外的RNA來啟動它的增殖過程，為此，它從被劫持的外切體中偷取這些RNA分子。

他說，「病毒是非常聰明的，不會與我們自己的生物學特徵相混淆起來。它利用我們的副產物，因此，它並不允許外切體消耗和降解過多的RNA，而是對外切體進行標記，在被外切體破壞之前偷取它需要的RNA。」

論文第一作者、Marazzi博士實驗室研究生助理Alex Rialdi說，「若缺乏RNA外切體，甲型流感病毒就不能夠生長，因此這種病毒與宿主之間達成的妥協就是該病毒能夠利用一些宿主RNA，這是因為宿主有其他的方法來抑制這種發生增殖的病毒。」

原始出處：Alexander Rialdi, Judd Hultquist, David Jimenez-Morales et al. The RNA Exosome Syncs IAV-RNAPII Transcription to Promote Viral Ribogenesis and Infectivity. Cell, 4 May 2017, 169(4):679-692, doi:10.1016/j.cell.2017.04.021