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J Virol |首都医科大学安静教授揭示Axl分子和白介素1α在乙脑病毒感染中的重要作用

Axl分子是来自于TAM家族的一种受体酪氨酸激酶,众多体外研究发现Axl可能作为病毒受体, 介导包括寨卡病毒在内的多种蚊媒黄病毒进入宿主细胞。然而, 大部分动物研究却显示Axl敲除并不影响寨卡病毒在小鼠体内的感染和致病, 提示其对于蚊媒病毒在体内感染的作用复杂而多样。

乙脑病毒与寨卡病毒一样属于蚊媒病毒,曾是引起我国儿童脑炎的重要病原体,直到现在每年全国仍有数百病例。虽然有疫苗可以预防,但却缺乏特异性治疗措施。一旦发病,死亡率和残疾率均很高。因此, 深入探索乙脑病毒引起脑炎的详尽机制,依旧是蚊媒病毒研究的重要内容。近日,首都医科大学病原生物学系安静教授团队在国际病毒学期刊Journal of Virology杂志以封面文章的形式发表研究论文,通过系统地阐述Axl分子和白介素1α(IL-1α)在乙脑病毒感染和致病过程中的重要作用,为我们洞悉乙脑病毒的秘密提供了线索。原文题为“Axl deficiency promotes the neuroinvasion of Japanese encephalitis virus by enhancing IL-1α production from pyroptotic macrophages”。



研究人员首先比较了Axl敲除小鼠和正常小鼠对乙脑病毒的易感性, 发现在感染同样数量的乙脑病毒后, Axl敲除小鼠更容易发生脑炎。在排除了Axl对病毒复制以及对病毒分布的影响后, 研究人员将目标锁定到了血脑屏障。已知血脑屏障是由毛细血管内皮细胞及其细胞间的紧密连接、基膜和神经胶质膜组成的隔离血液和脑细胞之间的屏障, 它为脑组织提供了重要的保护, 使病原体等有害物质难以进入。研究人员很快利用多种方法证实, 当Axl被敲除之后, 乙脑病毒感染非常容易引起小鼠血脑屏障通透性增加, 结果显著提高了病毒进入脑组织,引发脑炎的几率 (图1)。

图1 Axl敲除小鼠血脑屏障通透性增加, 导致其对乙脑病毒更加易感。

接下来, 研究人员又对敲除Axl增加血脑屏障通透性的机制进行了深入分析。经过逐一筛选, 发现由感染乙脑病毒的巨噬细胞在焦亡之后所释放的IL-1α是连接Axl与血脑屏障的中间环节 (图2)。按照本文第一作者王朝阳博士的总结, “IL-1α可以破坏血脑屏障, 而Axl可以抑制IL-1α释放, 所以Axl并不是病毒的受体, 而是避免发生脑炎的保护神”。

图2 Axl通过抑制IL-1α的释放,保护小鼠血脑屏障的完整性,进而降低脑炎发生几率。

本文通讯作者安静教授始终认为,“医学基础研究应该为临床服务”。在发现IL-1α的作用之后, 研究人员于是尝试利用IL-1α的拮抗剂对乙脑病毒进行预防和治疗。小鼠实验显示, IL-1α拮抗剂能够有效保护小鼠血脑屏障的完整性、进而显著降低了脑炎的发病率。“抓住巨噬细胞,就是抓住了蚊媒病毒的牛鼻子”,本文的共同通讯作者王培刚副教授表示。

虽然本文的结果离真正的治疗还有很长的距离,但它至少指出了一个方向,希望在不远的将来,研究人员能找到治疗乙脑的有效药物。

本文第一作者王朝阳博士,通讯作者安静教授,共同通讯作者王培刚副教授。本研究得到国家自然科学基金面上项目(81671971,81871641,81972979)、国家自然科学基金-云南联合基金(U1902210,U1602223)、 以及北京市教委科技计划一般项目(KM201710025002)和重点项目(KZ201810025035)的资助,在此表示诚挚的感谢。
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39卷第1期 (2024年2月)

ISSN 1674-0769

EISSN 1995-820X

CN 42-1760/Q

主编: 石正丽

影响因子: 5.5*

*源于2022年JCR

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