人类诺如病毒 GII.4 利用意外进入机制引起胃肠炎

人类诺如病毒是全球急性肠胃炎的主要原因，这是一个全球性的主要健康问题，目前尚无特定的治疗方法或疫苗。了解感染的第一阶段——病毒侵入细胞的过程——是制定有效预防和治疗策略的决定性步骤。由贝勒医学院的研究人员领导的一个团队正在朝这个方向迈进。

GII.4 衣壳蛋白在 HIE 中引起酸化和内吞作用。a 24 小时的病毒复制（黑点）与 1 小时的结合病毒（蓝点）相比，以及与 24 小时未处理的相比，存在 VLP 时的复制抑制。使用n  = 2 个独立 HIE 复制 1 小时和n  = 3 个独立 HIE 复制 24 小时，使用 2 个技术复制/样本对复制进行量化。b在存在抗 GII.4 多克隆抗体 (pAb)、GII.4 病毒和 pAb 与 GII.4 病毒混合的情况下，酸性区室的 LysoTracker 染色 37  oC. 右图：从 pAb（蓝色条，ROI = 32）、GII.4 粪便（红色条，ROI = 31）、GII.4 粪便 +pAb（绿色）的不同感兴趣区域 (ROI) 量化平均荧光强度栏，投资回报率 = 32）。c GII.3 VLP（绿色，ROIs = 100）、GCDCA（紫色，ROIs = 100）、GII.4 病毒（青色，ROIs = 101）和 GII.4 VLP（红色，ROIs）诱导的酸性区室的 LysoTracker 染色= 97) 与媒体（黑色，ROI = 140）相比。d在存在/不存在 V-ATPase 抑制剂巴弗洛霉素 A1 的情况下，1 小时（结合病毒，灰点）和 24 小时（黑点）时的 GII.4 复制。使用n  = 2 个独立的 HIE 复制 1 小时和n  = 3 个独立的 HIE 复制 24 小时，使用 2 个技术复制/样本对病毒 GE 进行量化。电子FM1-43FX（绿色）摄取显示 GII.4 VLP 诱导的内吞作用。与培养基相比，VLP 诱导的内吞作用（n  = 4 HIE 复制）。右图：从 ROI = 10 量化的平均荧光强度。f 延时显微镜显示 GII.4 VLP（绿色）内吞作用和 FM1-43x 摄取（红色）。所有实验独立重复三次，结果相似。在a – e中，误差条表示使用单向方差分析（Dunnett 的多重比较检验）计算的具有显着性（P值）的平均值 ± SD。

研究人员在报告说，全球占主导地位的人类诺如病毒 GII.4 毒株通过一种意想不到的机制侵入胃肠道细胞。病毒策略涉及病毒和人类细胞表面蛋白上特定成分之间的相互作用，并激活使细胞膜不稳定的机制。这些发现提供了对病毒感染过程的深入了解，突出了开发有效疗法的独特途径和目标。

“我们将研究重点放在人类诺如病毒大流行毒株 GII.4 上，该毒株导致了全世界大多数胃肠炎病例，”第一作者、实验室分子病毒学和微生物学高级研究员 B. Vijayalakshmi Ayyar 博士说。贝勒的 Mary K. Estes 博士。

Ayyar、Estes 和他们的同事研究了人类肠小肠，这是人类胃肠道的实验室模型，概括了其细胞复杂性、多样性和生理学。人类肠体模仿菌株特异性宿主病毒感染模式，使其成为解剖人类诺如病毒感染、确定菌株特异性生长需求以及开发和测试治疗方法和疫苗的理想系统。

“我们发现人类诺如病毒 GII.4 与肠样细胞的结合会损伤细胞膜，进而触发损伤部位的膜修复机制，激活另一种称为 CLIC 通路的细胞通路，”Ayyar 说。“我们观察到 CLIC 介导的病毒颗粒内化与宿主修复机制之间的串扰。我们建议可以操纵这些途径来干扰病毒进入人体肠道细胞。”

“据我们所知，这是一个以前未被表征的复杂进入人类肠体的过程，它结合了几个独立的途径。与其他病毒报道的相比，这个进入途径中涉及的分子可能更多，”埃斯特斯说，他是杰出服务教授和卡伦贝勒基金会分子病毒学和微生物学主席。Estes 也是该作品的通讯作者。

“其他病毒使用了我们论文中提到的途径的一些组成部分，但这是第一次证明一种病毒可以同时使用所有这些途径。我们现在有兴趣弄清楚这些分子中的每一个在这部小说中所扮演的角色，有趣的过程，以及它是否与 GII.4 的大流行性质有关。”

该团队还发现了病毒本身如何参与进入过程的新方面。

“我们知道病毒结构分为两个域或部分，一个外壳域和一个突出域，”Ayyar 说。

“以前，我们认为病毒和细胞之间的所有相互作用只涉及突出域。在这项工作中，我们发现突出域和外壳域都参与了进入过程。这表明病毒与细胞的相互作用会引起变化在促进细胞进入的病毒结构中。我们也有兴趣进一步探索这些结构变化是如何被诱导的，以及它们在病毒进入过程中的确切作用。”