肝细胞蛋白的微小差异对丙型肝炎病毒在小鼠和人类中的复制有显著影响,这些发现可以促进感染小鼠模型的发展。由普林斯顿大学研究人员领导的这份报告今天发表在eLIFE杂志上。
全球有超过7000万人长期感染丙型肝炎病毒(HCV),这使他们处于患肝癌或肝硬化的高风险中。没有预防感染的疫苗,主要是因为这种病毒只自然感染人类和黑猩猩,无法在实验室中轻松研究。
“我们希望更好地了解HCV需要在除人类以外的动物中复制什么,”分子生物学副教授亚历山大普洛斯实验室的研究生詹娜加斯卡说。“有了这些知识,我们可以开发改进的动物模型,帮助我们研究这种病毒并开发针对它的疫苗。”
如果可以通过基因工程产生允许病毒进入肝细胞的人类蛋白质,那么就可以感染HCV。但是,一旦进入,HCV就无法复制,除非它的基因组被改变,或者小鼠的免疫系统被抑制。
在目前的研究中,Gaska和他的同事研究了对感染的耐药性是否是由一种称为亲环蛋白A的蛋白质引起的,这种蛋白质是人体内宿主肝细胞中HCV复制所必需的。研究人员发现,小鼠版本在促进病毒复制方面的效率远远低于人类版本。
通过使其更像人类亲环素A,研究人员显著提高了小鼠版本在人类细胞中的功能。通过这些小的变化,小鼠亲环素A现在可以在与人类亲环素A相同的水平上促进病毒复制,“当我们将这种‘人源化’版本的小鼠亲环素A放入通常不复制HCV的肝癌细胞中时,我们看到了病毒复制的增加,”加斯卡说。
Gaska和他的同事还在小鼠肝细胞中测试了不同版本的亲环蛋白A,其中包含HCV进入和复制所需的其他几种蛋白质。虽然添加人亲环素A和突变体中的一种对复制的影响最大,但其水平仍远低于在人类细胞中看到的水平。这表明,仍需要其他因素才能使HCV在小鼠细胞中强烈复制,并最终在活体小鼠中复制。
“确定这些因素将是我们未来工作的主题,我们希望这将最终导致研究HCV和开发有效疫苗的免疫活性小鼠模型,”该研究的高级作者Ploss说。
“这是一项非常有趣和令人兴奋的研究,是开发可管理的HCV小动物模型的重要一步,”没有参与这项研究的德国汉诺威TWINCORE实验和临床感染研究中心教授Thomas Pietschmann说。“证实人类亲环素也可以增强原代肝细胞中的HCV感染和复制将是有趣的,当然,它最终将在体内得到增强。此外,这些发现为分析亲环素a的HCV依赖的分子机制提供了新的机会。”