一些病毒性疾病可能导致神经变性。DZNE的研究人员在科学杂志上发表了这一报告。自然通讯”。他们的评估基于实验室实验，在实验中，他们能够证明某些病毒分子促进了蛋白质聚集物的细胞间传播，而蛋白质聚集物是阿尔茨海默病等脑部疾病的标志。这些发现可能为急性或慢性病毒感染如何导致神经变性提供线索。

错误折叠的蛋白质聚集在所谓的朊病毒疾病(如克雅氏病)中，具有从一个细胞传递到另一个细胞的能力，在那里它们将其异常形状转移到相同类型的蛋白质上。结果，这种疾病扩散到整个大脑。阿尔茨海默病和帕金森氏病也有类似的现象，它们也表现出错误折叠蛋白的组装。聚集物的传递可能涉及细胞间的直接接触，“裸”聚集物释放到细胞外空间或包裹在囊泡中，囊泡是被脂质包膜包围的微小气泡，分泌脂质包膜用于细胞间的通讯。“传播的精确机制尚不清楚，”该研究小组的负责人、波恩大学教授Ina Vorberg说。“然而，这是一个明显的猜测，通过细胞直接接触和囊泡的聚集交换依赖于配体和受体的相互作用。这是因为在这两种情况下，膜都需要接触和融合。当配体与细胞表面的受体结合，然后导致两层膜融合时，这就会促进。”

细胞培养实验

基于这一假设，Vorberg的团队在慕尼黑的DZNE同事和Tübingen以及比利时科学家的支持下，对不同的细胞培养进行了一系列广泛的研究。因此，他们研究了朊病毒或tau蛋白聚集的细胞间转移，因为它们以类似的形式出现在朊病毒疾病或阿尔茨海默病和其他“tau病”中。模仿病毒感染的结果，研究人员诱导细胞产生介导靶细胞结合和膜融合的病毒蛋白。其中，SARS-CoV-2刺突蛋白S和水疱性口炎病毒糖蛋白VSV-G分别是引起新型冠状病毒的SARS-CoV-2刺突蛋白S和出现在感染牛等动物的病原体中的水疱性口炎病毒糖蛋白VSV-G。此外，细胞也表达了这些病毒蛋白的受体，即LDL受体家族，它作为VSV-G的对接端口，以及人类的刺突蛋白受体ACE2。

配体促进聚集物扩散

“我们可以证明，病毒蛋白质既被纳入细胞膜，也被纳入细胞外囊泡。它们的存在增加了通过细胞直接接触或细胞外囊泡在细胞间传播的蛋白质聚集。病毒配体介导了一种有效的聚集物转移到受体细胞，在那里它们诱导了新的聚集物。配体就像打开受体细胞的钥匙，从而潜入危险的货物中，”Vorberg说。“当然，我们的细胞模型并不能复制大脑的许多方面和非常特殊的细胞类型。然而，与产生病理聚集物的细胞类型无关，病毒配体的存在明显增加了错误折叠蛋白向其他细胞的传播。总而言之，我们的数据表明，病毒配体与受体之间的相互作用原则上可以影响病理性蛋白的传递。这是一个新的发现。”

对神经变性的潜在影响

“患有神经退行性疾病的患者的大脑有时含有某些病毒。他们被怀疑引起炎症或有毒性作用，从而加速神经退化。然而，病毒蛋白质也可能有不同的作用:它们可能增加在阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病中已经在进行的蛋白质聚集物的细胞间传播。“当然，这需要对嗜神经病毒进行进一步的研究。显然，病毒感染对神经退行性疾病的影响值得深入研究。”

DOI

10.1038 / s41467 - 021 - 25855 - 2

文章标题

Highly efficient intercellular spreading of protein misfolding mediated by viral ligand-receptor interactions