细胞在病毒攻击时如何利用营养物质可能影响疾病严重程度

Researchers believe the way cells use nutrients when a virus occurs can control disease outcome.
Researchers believe the way cells use nutrients when a virus occurs can control disease outcome.Image: Unsplash/nci
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  • 研究人员认为,病毒感染时细胞利用营养物质的方式可以控制疾病的结局和严重程度。

  • 免疫学家目前正在研究人体在细胞层面利用营养物质的能力,以尝试预测疾病反应和严重程度。

  • 一位免疫学家研究了细胞在面对HIV、乙型肝炎病毒和SARS-CoV-2时发生的代谢变化。

  • 了解感染早期阶段,细胞在病毒病原体存在下如何利用营养物质,可能是开发治疗方法的关键。

研究人员推测,病毒存在时细胞利用营养物质的方式可以决定疾病的结局和严重程度。

长期以来,免疫系统一直被视为人体抵御入侵病毒的主要防线:人们认为,强大的免疫反应能迅速清除感染,而较弱的免疫反应则会使感染持续存在,导致疾病迁延不愈,甚至造成死亡。

如今,研究人员正在关注一个截然不同的系统——人体在细胞层面利用营养物质——以预测疾病反应和严重程度的能力。

图兰大学免疫学家克洛维斯·帕尔默(Clovis Palmer)研究病毒感染引起的代谢变化。在发表于《自然·代谢》的一篇文献综述中,帕尔默分析了一系列证据,这些证据考察了当HIV、乙型肝炎病毒或SARS-CoV-2等病毒入侵者存在时,细胞中发生的代谢变化及其所构成的威胁。

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帕尔默得出结论:即使是非免疫细胞,在病毒病原体存在下利用营养物质的方式,也可以在感染的最早阶段,甚至在病原体离开人体很久之后,决定疾病的结局和严重程度。

细胞表面的某些分子决定营养物质的利用方式。这些分子使葡萄糖和脂肪等营养物质能够促进能量生成,或在必要时对入侵病原体发起攻击。在这种条件下,营养物质能够增强并巩固细胞。但病毒病原体也可能劫持这些表面分子进入细胞,然后利用营养物质进行复制。

“营养物质是用于增强和保护细胞,还是被病毒劫持,取决于宿主的条件,例如年龄较大、营养状况以及肥胖,”帕尔默说。“我们发现,这些因素都是导致新冠最严重结局的重要风险因素,新冠但我们并不真正清楚是什么在驱动这一切。”

了解感染早期阶段,细胞在病毒病原体存在下如何利用营养物质,是开发能够增强细胞而非病毒的治疗方法的关键。大多数抗病毒药物都针对病毒,而帕尔默则希望通过让营养物质留在细胞一侧,来预防或减轻疾病。

帕尔默正与图兰国家灵长类动物研究中心主任、图兰大学医学院微生物学与免疫学教授杰伊·拉帕波特(Jay Rappaport)合作,在新冠和HIV的非人灵长类动物模型中重塑代谢反应,以预防和治疗长期症状。

“我们知道,当代谢受损时,感染的易感性会增加,”拉帕波特说。“调节代谢反应对所有传染病都具有广泛意义,从优化免疫力到减轻衰老、自身免疫以及其他疾病驱动因素的影响。”

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