不久前,中国科学院上海免疫与感染研究所钟劲研究组在《Emerging Microbes & Infections》上发表了一篇关于拉沙病毒(Lassa virus, LASV)的突破性研究论文。该团队成功开发了一种新型的BSL-2拉沙病毒反向遗传学操作系统,这为研究拉沙病毒的完整生命周期及抗病毒药物的筛选提供了重要工具。
拉沙病毒是一种高致病性病原体,能够引发严重的拉沙出血热,导致多系统损伤。由于其高致病性和高死亡率,美国疾控中心将其归类为A类生物恐怖病原。传统上,研究该病毒需要在生物安全四级(BSL-4)条件下进行。然而,BSL-4实验室的稀缺性和高昂的成本限制了对拉沙病毒的研究和抗病毒药物的开发。
钟劲研究团队开发的新型拉沙病毒反向遗传学系统,利用在辅助细胞系中表达病毒蛋白并转染病毒最小基因组RNA的方法,在BSL-2条件下模拟了LASV的完整生命周期。团队首先在Huh7细胞系中稳定表达LASV的NP、GP、Z和L蛋白,形成辅助细胞系。随后,通过转染体外转录的LASV最小基因组RNA(minigenome),成功产生了缺陷型病毒颗粒LASVmg。这种颗粒仅保留病毒复制、转录和组装所需的非编码序列,在自然条件下不具备感染性。
在进一步实验中,研究人员利用超速密度梯度离心法纯化LASVmg并分析其物理特性,以评估其在细胞中的复制和传播能力。通过密度梯度离心技术,科研人员成功分离和纯化了Lassa缺陷型病毒颗粒,为后续的病毒特性分析和抗病毒研究奠定了坚实基础。
此外,研究人员还利用CRISPRi技术敲低细胞中的α-DG和LAMP1,揭示了LAMP1在LASVmg感染中的关键作用。研究显示,LAMP1是拉沙病毒侵入细胞所必需的胞内受体,而与之前的报道相悖的是,胞外受体α-DG对于病毒的侵入并不是必需的。同时,该研究还证实了干扰素-α和利巴韦林对LASV的抗病毒作用,以及利巴韦林的抗病毒作用机制。
总的来说,钟劲研究团队所设计的新型反向遗传学系统,为科研人员在BSL-2实验室内开展拉沙病毒生命周期的研究以及抗病毒药物的筛选提供了重要的研究工具。这一突破不仅将推进生物医学领域的研究,也为致力于抗击拉沙病毒的科研团队带来新的希望。
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