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王健伟和雷晓波课题组在《Journal of Biological Chemistry》杂志在线发表关于细胞焦亡在EV71感染致病机制中的作用及机制研究的论文
肠道病毒71型是引起重症手足口病的主要病原体,可导致严重的神经系统并发症,但其致病机制仍不清楚。王健伟课题组前期报道了EV71感染能够激活NLRP3炎性小体,病毒编码的3C和2A反过来抑制NLRP3炎性小体的激活(Cell Rep,2015),同时其编码的3C蛋白可以切割GSDMD,破坏其诱导细胞焦亡的N端片段(J Virol,2017)。但研究发现在EV71感染的多个靶细胞中仍存在细胞焦亡的特征,检测发现EV71感染诱导GSDME的切割,提示GSDME可能在EV71的致病中起着重要作用。
近年来研究表明GSDME介导的细胞凋亡至细胞焦亡的转换在化疗药物引起的正常组织的损伤、免疫力下降中起着重要作用,但在病毒诱导的疾病中的作用少有报道。本研究发现EV71感染HeLa、RD和SK-N-SH等细胞具有明显的焦亡特征:细胞膜肿胀、破裂和吐泡。随着病毒感染时间的延长GSDME的表达水平逐渐降低,并出现GSDME的切割条带,而将GSDME的caspase-3切割位点突变后则不能被病毒切割,caspase-3敲除细胞中也检测不到GSDME的切割,说明EV71诱导的GSDME的切割依赖于caspase-3的激活,而非病毒蛋白酶2A和3C。最后,EV71感染野生型和Gsdme基因敲除小鼠,发现Gsdme基因敲除小鼠生存率高于野生型小鼠,提示GSDME介导的细胞焦亡在EV71感染致病中发挥重要作用,为进一步阐明EV71的致病机制提供了新的理论依据。
我所硕士研究生董思文和史玉金为本文共同第一作者,王健伟教授和雷晓波研究员为通讯作者。该项研究工作得到国家自然科学基金、中国医学科学院医学与健康科技创新工程、国家科技重大专项和院校基本科研业务费等项目的资助。