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陽明交大、台大破解腸病毒入侵機制!轉運蛋白通道成攻擊缺口(圖片來源:陽明交大)
今(16)日,陽明交通大學微生物及免疫學研究所副教授徐嘉琳以及台大醫學檢驗暨生物技術學系教授張淑媛等人組成研究團隊,解析出腸病毒71型等病毒是透過細胞營養補給路線─代謝物轉運蛋白「第三型平衡型核苷轉運蛋白(Equilibrative Nucleoside Transporters 3, ENT3)」,入侵到細胞質中。這項機制有望成為新藥物的開發方向。該研究發表於《EMBO Reports》。
研究人員發現,在細胞與小鼠中移除或降低第三型核苷代謝轉運蛋白的表現,能有效抑制病毒複製。
第三型平衡型核苷轉運蛋白平常是負責運輸核苷通過細胞膜來支持細胞進行各種生理反應,包含DNA與RNA合成、能量的產生與信號傳遞等。
這個轉運蛋白大量表現在免疫系統的巨噬細胞中,在動物模型中,研究團隊先前已經觀察到這個轉運蛋白對於巨噬細胞的平衡有重大影響,也影響T淋巴球的存活。
換句話說,當免疫細胞在前線與病毒作戰的時候,這個蛋白可說是承擔「錙重補給」的角色。然而出乎意料的是,包含腸病毒71型與SARS-Cov-2在內的多種病毒,卻能利用這個轉運蛋白支援的補給路線入侵到細胞質中。
徐嘉琳表示,原本以為這個轉運蛋白是幫助免疫細胞提供打仗時的代謝補給所需,沒想到病毒也利用了這條通道入侵,如果把通道的門關閉,病毒進入細胞後就像甕中捉鱉被關在胞內體(endosome)裡面而無法複製、擴大感染。
當病原體入侵時,會促發免疫系統產生干擾素來抵禦病毒,第三型核苷代謝轉運蛋白的表現也受到干擾素調控。但令人驚訝的是,當干擾素釋放提升轉運蛋白表現時,包含腸病毒71型與SARS-Cov-2就利用這個抗病毒機制入侵體內,充分顯示出病毒與免疫細胞相互攻防時的多變性。
徐嘉琳表示,免疫細胞在病毒感染時會重新調整新陳代謝來抵禦攻擊,這些調整代謝需要代謝轉運蛋白的幫助,這項研究成果讓科學家發現代謝物轉運蛋白不僅僅只是維持細胞的生理平衡,也參與於病毒與宿主之間的交互作用之中。
病毒持續的突變讓疫苗及抗病毒藥物受到很大的挑戰,利用代謝物轉運蛋白來抑制病毒複製或許是新的藥物開發方向。
資料來源出處: 環球生技