蛋白质电晕指导病毒发病机制和阿尔茨海默病蛋白质聚集

想象一下，网球落入一碗牛奶和麦片中。球被混合物中的粘性颗粒立即覆盖，当它从碗中取出时它们会留在球上。当病毒与含有数千种蛋白质的血液或肺液接触时，同样的事情就发生了，“斯德哥尔摩大学和卡罗林斯卡研究所研究员，研究员Kariem Ezzat博士解释说。“许多这些蛋白质立即粘附在病毒表面，形成所谓的蛋白质冠。”

这种独特的描述是斯德哥尔摩大学和卡罗林斯卡研究所科学家团队进行的一项新研究的基础，该研究表明病毒与宿主生物体液中的蛋白质相互作用，从而在病毒表面形成一层蛋白质。这种蛋白质涂层使病毒更具感染性，并促进神经退行性疾病(如阿尔茨海默病)特征性斑块的形成。这些独特的研究结果最近在Nature Communications上发表，文章标题为“ 病毒蛋白电晕指导病毒发病机制和淀粉样蛋白聚集”。

病毒只能在活细胞内繁殖，并利用其寄主的细胞机制来获益。然而，在进入宿主细胞之前，病毒只是纳米尺寸的颗粒，非常类似于医学应用中用于诊断和治疗的人造纳米颗粒。在目前的研究中，研究人员发现病毒和纳米粒子具有另一个重要特性 - 当它们在找到靶细胞之前遇到宿主的生物体液时，它们都会被一层蛋白质覆盖。表面上的这层蛋白质显着影响它们的生物活性。

Ezzat和他的同事研究了不同生物体液中呼吸道合胞病毒(RSV)的蛋白质冠。RSV是全世界幼儿急性下呼吸道感染的最常见原因，每年导致3400万例病例和196,000例死亡。

“血液中RSV的蛋白质电晕特征与肺液中的非常不同。人类和其他物种如猕猴也有所不同，它们也可以感染RSV，“Ezzat指出。“病毒在基因水平上保持不变。它只是通过根据其环境在其表面积累不同的蛋白质冠来获得不同的身份。这使得病毒有可能利用细胞外宿主因子为其带来益处，我们已经证明，这些不同的coronae中的许多使RSV更具传染性。

有趣的是，研究人员还发现RSV和单纯疱疹病毒1型(HSV-1)等病毒可以结合一类特殊的蛋白质淀粉样蛋白。淀粉样蛋白聚集成斑块，这些斑块在阿尔茨海默病中起作用，导致神经元细胞死亡。迄今为止，病毒和淀粉样斑块之间的联系背后的机制很难找到，但研究小组发现HSV-1能够加速可溶性淀粉样蛋白转化为构成淀粉样斑块的线状结构。在阿尔茨海默病的动物模型中，他们看到小鼠在大脑感染后48小时内发病。在没有HSV-1感染的情况下，该过程通常需要几个月。

“我们论文中描述的新机制不仅可以影响确定病毒感染程度的新因素，还可以影响设计疫苗的新方法，”Ezzat总结道。“此外，描述一种将病毒和淀粉样蛋白原因联系起来的物理机制，增加了人们对微生物在阿尔茨海默病等神经退行性疾病中作用的研究兴趣，并开辟了新的治疗途径。”