清华大学最新研究:蝙蝠体内发现抗新冠病毒基因,可用来研制抗病毒药物

发布: | 发布时间:2020-04-5,星期日 | 阅读:20

作者: 超模君

没想到的是
蝙蝠还能用来救人

就在昨日,来自清华大学的研究团队有了项大研究突破。他们发现蝙蝠体内存在新冠病毒的抑制剂!

也就说我们可能通过蝙蝠研制出抗新冠病毒药物了!

原来,清华大学结构生物学高精尖创新中心、杜克-新加坡国立大学医学院、中国疾控中心、中科院动物研究所、美国杜克大学的研究团队联合在论文预印本网站BioRxiv在线发表了一项最新研究,“蝙蝠细胞中的全基因组正交筛选确定MTHFD1为广泛抗病毒治疗的靶标”。

该篇论文的通讯作者为清华大学结构生物学高精尖创新中心谭旭研究员和杜克-新加坡国立大学医学院王林发教授。

该报告中阐明,研究人员通过对蝙蝠细胞两万多个基因的筛选,最终找出了数十个病毒复制依赖的关键基因。

通过进一步研究发现宿主基因MTHFD1的抑制剂carolacton抑制新冠病毒复制效果明显。

之所以能有这个发现,还是因为蝙蝠的特殊性吸引了研究人员。

蝙蝠与人的不同

众所周知,蝙蝠身上携带着大量的病毒,被广泛认为是众多病毒的中间宿主。

但是蝙蝠却不会因为身上的病毒生病,反而能与这些病毒共存,活的好好的!

研究人员认为蝙蝠对病毒的高度耐受性可能也是其能携带并传播多种病毒的重要原因。

中科院武汉病毒研究所研究员周鹏曾在接受采访时表示:蝙蝠作为唯一能持续飞行的哺乳动物,其免疫系统与一般的哺乳动物很不一样。而这主要是因为蝙蝠有较多独特的与抗病毒相关的基因。

早在上个世纪,研究人员早就证实蝙蝠体内总会存在一定量的干扰素,干扰素作为一种关键的抗病毒蛋白,一直存在体内就等于身体有了不间断的全面防御。

干扰素

但这次,清华大学项目组相信蝙蝠的基因中藏着蝙蝠不生病的秘密,希望深入了解蝙蝠的基因组成,筛选出病毒感染蝙蝠细胞所必需要的宿主因子。

也许找到这些宿主因子,就能搞明白蝙蝠自我保护的终极奥秘。

宿主基因MTHFD1

宿主因子藏在蝙蝠的基因中,于是清华课题组建立了第一个蝙蝠的全基因组CRISPR,并使用流感病毒感染蝙蝠的肾上皮细胞(PaKi细胞)。

经过不断筛选,研究者找到了20多种病毒复制所依赖的宿主因子。

同时,杜克-新加坡国立大学医学院的学者通过RNA干扰的方法进行了蝙蝠细胞感染腮腺炎病毒的筛选,也找到了数十个病毒依赖的宿主因子。

研究人员通过对比发现,这些宿主因子基本上都与胞吞作用,蛋白质分泌通路相关。

总的来说,病毒感染蝙蝠与感染人类的方式大同小异,都是通过相似的途径进入细胞的。

然而研究人员在这些宿主因子中发现了一个新面孔——MTHFD1

MTHFD1编码亚甲基四氢叶酸脱氢酶,是DNA和RNA的组成成分嘌呤碱基从头合成的重要代谢酶。

这个基因人类也有,但在以前人类细胞病毒感染实验中从未出现过。这可能就是蝙蝠感染病毒不生病的关键!

经过进一步研究,课题组发现MTHFD1在蝙蝠体内几乎不怎么表达,在人体细胞内却很活跃。

也就是说,MTHFD1可能就是蝙蝠不生病的秘密所在!

抑制剂Carolacton

为了弄清楚MTHFD1与抗病毒的关系,研究人员立即做了专项研究。结果发现在MTHFD1缺失的情况下,包括腮腺炎病毒在内的众多RNA病毒都无法正常在细胞内繁殖了!

MTHFD1的抑制剂Carolacton也会严重抑制病毒的繁殖

无论是人体细胞,还是蝙蝠细胞都会有上述现象!

Carolacton作为一种天然产物,被作为抗生素候选分子用于抑制细菌的菌膜生成。

研究人员在中国疾控中心的帮助下,发现Carolacton能够有效地抑制新冠病毒在人体内的复制,而且抗病毒的有效浓度远远低于细胞毒性浓度,有很好的成药性。

Amazing!这意味着我们可能通过carolacton研制出有效的抗新冠病毒药物!

更有价值的是,该项目组研究人员称该成果不仅可以用于抗新冠病毒药物的研发,还能帮助人类预防未来的突发流行疾病。

作者简介:超模君,新晋理工科老爸,数学与交叉科学教育自媒体博主。推出数学界最有收藏价值的艺术品《数学之旅·闪耀人类的54个数学家》。


来源:超级数学建模


 

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