上個世紀六十年代,鼻病毒(rhinoviruses)成功地從病人樣本中分離得到,并被證明能夠引發(fā)人體的上呼吸道感染。此前的研究指出:該病毒的最佳素質(zhì)溫度比人體生理溫度略低,大約為33-35°C。這一結(jié)果也支持了該病毒僅僅造成鼻腔而非肺部的感染(由于鼻腔的溫度低于肺部)。RV的首要感染目標為呼吸道的表皮細胞,與機體的其它部位類似,呼吸道表皮細胞也擁有天然免疫信號系統(tǒng),它能夠感受外界的病毒感染,并通過TLR、RLR等信號感受元件啟動天然免疫效應(yīng)。最近研究表明:在溫度較高的條件下,表皮細胞中的天然免疫效應(yīng)更加的活躍,RLR的激活能夠產(chǎn)生大量的I型干擾素,從而抑制病毒的復(fù)制。然而,另外一些研究發(fā)現(xiàn):即使缺失I型干擾素等效應(yīng)基因的情況下,較高的溫度也能抑制病毒的復(fù)制。這說明在生理溫度下機體能夠產(chǎn)生另外一種不依賴I型干擾素的抗病毒反應(yīng)。
針對這一問題,來自耶魯大學(xué)的Akiko Iwasaki課題組進行了深入研究,相關(guān)結(jié)果發(fā)表在最近一期的《PNAS》雜志上。
首先,作者利用人源器官上皮細胞檢測了在RV感染情況下病毒復(fù)制能力隨溫度的變化情況。結(jié)果顯示:當溫度由33°C上升到37°C的時候,病毒的復(fù)制能力在早期就受到了明顯的抑制。然而,此時細胞中I型干擾素的產(chǎn)生則不會隨溫度上升有明顯變化。這說明病毒感染的早期,溫度升高導(dǎo)致的病毒復(fù)制能力的下降并不依賴于I型干擾素的作用。此外,作者在人源HELA細胞以及小鼠的上皮細胞中都得到了驗證。
為了研究其中的分子機制,作者分別檢測了RV的復(fù)制能力以及宿主細胞的抗病毒反應(yīng)。結(jié)果顯示,在較高溫度下,病毒的感染能夠誘發(fā)宿主細胞的生理變化以及快速的凋亡,而在較低的溫度下,被感染的細胞在較長時間內(nèi)都沒有明顯的變化。進一步,作者證明了被感染細胞在較高溫度下會發(fā)生快速的caspase3的激活,并引發(fā)細胞凋亡。抗凋亡蛋白BCL2的過表達則能夠有效抑制這一過程。
綜上,作者證明了普通流感病毒在較低溫度下能夠獲得較強感染能力的內(nèi)在機制,即較低溫度下被感染細胞不容易發(fā)生凋亡,從而有助于病毒在宿主細胞內(nèi)的復(fù)制。(來源:生物谷)