PNAS：惨遭胆汁背叛！揭示胆汁酸和神经酰胺促进诺如病毒入侵人小肠细胞机制
来源：本站原创 2020-01-10 22:43
2020年1月10日讯/生物谷BIOON/---诺如病毒（norovirus）是导致全球食源性疾病和急性腹泻的主要病毒性病原体。在一项新的研究中，来自美国贝勒医学院等研究机构的研究人员发现这种病毒通过借用一种称为内吞作用的正常细胞过程来感染小肠细胞，其中细胞利用内吞作用从环境中获取物质。相关研究结果近期发表在PNAS期刊上，论文标题为“Bile acids
2020年1月10日讯/生物谷BIOON/---诺如病毒（norovirus）是导致全球食源性疾病和急性腹泻的主要病毒性病原体。在一项新的研究中，来自美国贝勒医学院等研究机构的研究人员发现这种病毒通过借用一种称为内吞作用的正常细胞过程来感染小肠细胞，其中细胞利用内吞作用从环境中获取物质。相关研究结果近期发表在PNAS期刊上，论文标题为“Bile acids and ceramide overcome the entry restriction for GII.3 human norovirus replication in human intestinal enteroids”。论文通讯作者为贝勒医学院的Mary Estes教授。
这项研究发现两种存在于胆汁中的化合物---胆汁酸和神经酰胺---是诺如病毒成功感染人小肠实验室模型所必需的。此外，这些研究人员首次报道胆汁酸还可以刺激小肠中的内吞作用。这些发现支持进一步探索通过调节胆汁酸和/或神经酰胺水平来减少诺如病毒感染的可能性。
论文共同第一作者、Estes实验室分子病毒学与微生物学研究生Victoria R. Tenge说，“人类诺如病毒侵入小肠中的细胞并在那里增殖，从而引起胃肠道问题。我们实验室的先前研究已表明诺如病毒的某些毒株需要胆汁，其中胆汁是肝脏产生的淡黄色液体，有助于消化小肠中的脂肪。在当前的这项新的研究中，我们研究了哪些胆汁成分参与诺如病毒感染。”
这些研究人员研究了一种称为人肠类器官（enteroids）的人小肠细胞实验室模型，它保留了小肠的特性并具有生理活性。
论文共同第一作者、Estes实验室研究科学家Umesh Karandikar博士说，“我们将这种肠类器官称为微型肠道（mini-gut），它密切地代表着真实的小肠组织，更重要的是，它支持诺如病毒生长，这就允许科学家们研究这种病毒如何引起疾病。”
为促进诺如病毒感染提供机会
这些研究人员发现胆汁中的胆汁酸和神经酰胺对于诺如病毒感染是必需的。
Estes说，“有趣的是，我们还发现胆汁酸刺激了微型肠道中的内吞作用。我们的发现让我们提出当胆汁酸激活内吞作用时，它们为诺如病毒借助于内吞作用入侵肠道细胞、在其中增殖并导致疾病提供了机会。胆汁酸诱导的小肠内吞作用以前未被认识到。”
论文共同第一作者Kosuke Murakami博士说，“这种策略非常适用于食源性病毒。当人们摄取食物时，人体的正常反应是将胆汁分泌到小肠中。污染食物的诺如病毒借助于这种天然的身体反应入侵小肠中的细胞、在那里增殖并引起疾病。”
对微型肠道的研究不仅给出诺如病毒如何引起疾病的新见解，而且还阐明了有关小肠内吞作用的基本生物学过程的细节，这是以前没有报道过的。
Tenge说，“我们的发现表明调节胆汁酸和/或神经酰胺的水平可能有助于减少诺如病毒感染。”
Karandikar说，“这种治疗方法可能对遭受诺如病毒感染长达数月甚至数年的人特别有用。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Kosuke Murakami et al. Bile acids and ceramide overcome the entry restriction for GII.3 human norovirus replication in human intestinal enteroids. PNAS, 2020, doi:10.1073/pnas.1910138117.
2.Betrayed by bile: bile acids help norovirus sneak into cells
https://medicalxpress.com/news/2019-12-betrayed-bile-acids-norovirus-cells.html
人诺如病毒，图片来自Wikipedia。
这项研究发现两种存在于胆汁中的化合物---胆汁酸和神经酰胺---是诺如病毒成功感染人小肠实验室模型所必需的。此外，这些研究人员首次报道胆汁酸还可以刺激小肠中的内吞作用。这些发现支持进一步探索通过调节胆汁酸和/或神经酰胺水平来减少诺如病毒感染的可能性。
论文共同第一作者、Estes实验室分子病毒学与微生物学研究生Victoria R. Tenge说，“人类诺如病毒侵入小肠中的细胞并在那里增殖，从而引起胃肠道问题。我们实验室的先前研究已表明诺如病毒的某些毒株需要胆汁，其中胆汁是肝脏产生的淡黄色液体，有助于消化小肠中的脂肪。在当前的这项新的研究中，我们研究了哪些胆汁成分参与诺如病毒感染。”
这些研究人员研究了一种称为人肠类器官（enteroids）的人小肠细胞实验室模型，它保留了小肠的特性并具有生理活性。
论文共同第一作者、Estes实验室研究科学家Umesh Karandikar博士说，“我们将这种肠类器官称为微型肠道（mini-gut），它密切地代表着真实的小肠组织，更重要的是，它支持诺如病毒生长，这就允许科学家们研究这种病毒如何引起疾病。”
为促进诺如病毒感染提供机会
这些研究人员发现胆汁中的胆汁酸和神经酰胺对于诺如病毒感染是必需的。
Estes说，“有趣的是，我们还发现胆汁酸刺激了微型肠道中的内吞作用。我们的发现让我们提出当胆汁酸激活内吞作用时，它们为诺如病毒借助于内吞作用入侵肠道细胞、在其中增殖并导致疾病提供了机会。胆汁酸诱导的小肠内吞作用以前未被认识到。”
论文共同第一作者Kosuke Murakami博士说，“这种策略非常适用于食源性病毒。当人们摄取食物时，人体的正常反应是将胆汁分泌到小肠中。污染食物的诺如病毒借助于这种天然的身体反应入侵小肠中的细胞、在那里增殖并引起疾病。”
对微型肠道的研究不仅给出诺如病毒如何引起疾病的新见解，而且还阐明了有关小肠内吞作用的基本生物学过程的细节，这是以前没有报道过的。
Tenge说，“我们的发现表明调节胆汁酸和/或神经酰胺的水平可能有助于减少诺如病毒感染。”
Karandikar说，“这种治疗方法可能对遭受诺如病毒感染长达数月甚至数年的人特别有用。”（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
1.Kosuke Murakami et al. Bile acids and ceramide overcome the entry restriction for GII.3 human norovirus replication in human intestinal enteroids. PNAS, 2020, doi:10.1073/pnas.1910138117.
2.Betrayed by bile: bile acids help norovirus sneak into cells
https://medicalxpress.com/news/2019-12-betrayed-bile-acids-norovirus-cells.html
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