EMBO Rep | 苏州大学郑慧教授团队蛋白组学揭示病毒流行期间适当低盐饮食有助于提升抗病毒防御力

2021-12-31 11:19:32, 景杰生物 杭州景杰生物科技股份有限公司


景杰生物 | 报道


病毒感染一直伴随着人类文明的进程,人们至今依然缺乏对病毒及时且有效的应对策略。除了期待抗病毒药物和病毒疫苗的发明,人们也非常关注如何改变日常生活习惯来提升抗病毒防御力,从而在病毒流行期间能够有效抵抗病毒的感染。


高盐摄入不仅与高血压和心血管疾病有关[1],近年已有研究表明,高盐能促进炎症反应,并导致自身免疫性疾病[2]。然而,高盐是否和如何影响宿主抗病毒能力仍不明确,这导致在病毒感染期间缺乏关于饮食盐摄入量的指导。


近日,苏州大学生物医学研究院郑慧教授课题组在国际知名学术期刊EMBO Reports (IF= 8.807) 上发表了题为High salt activates p97 to reduce host antiviral immunity by restricting Viperin induction 的研究文章,深入探究了日常饮食中盐的含量如何影响机体的抗病毒能力,揭示了高盐对机体的一种急性损害——抑制抗病毒免疫力,从含盐饮食角度为人们的日常抗病毒免疫防护提供了指导。景杰生物为该研究提供了TMT标记定量蛋白质组分析



研究者首先对短期高盐饮食 (HSD) 小鼠进行了水泡性口炎病毒 (VSV) 感染后血液和脾脏中的病毒滴度和病毒RNA水平测定,发现相较于正常饮食小鼠,HSD小鼠确实导致了脾、肺、肝和肾组织中病毒RNA水平升高。接下来在细胞模型的侵染实验中也得到了一致的结果。这提示HSD可能以急性方式损害宿主抗病毒能力。


图  高盐饮食促进病毒感染


研究者接下来结合基于质谱的蛋白定量技术CRISPR-Cas9基因编辑技术揭示了高盐调控抗病毒免疫力的机理:高盐诱导了内质网相关降解 (ERAD) 蛋白p97发生Lys 663位点的乙酰化修饰。乙酰化活化的p97进而促进了细胞内泛素化蛋白质的降解。这一降解作用显著降低了去泛素化酶USP33的水平。作者发现USP33是调控抗病毒蛋白Viperin稳定性的关键分子,而Viperin蛋白近来被报道是一个广谱而强大的抗DNA病毒和RNA病毒的蛋白。高盐导致的USP33水平的降低,严重破坏了Viperin蛋白的稳定性,造成机体细胞无法有效获得充足的Viperin蛋白来抵抗病毒感染,最终在很大程度上削弱了机体的抗病毒免疫力。重要的是,低盐饮食可抑制p97乙酰化,上调USP33 表达,进而促进病毒感染过程中Viperin蛋白的表达,显著提升了机体的抗病毒免疫力。


综上所述,该研究报道了短期高盐饮食削弱了宿主的抗病毒能力,同时从分子水平上揭示了高盐调控抗病毒免疫力的机理。该研究促进了人们对于膳食盐量和疾病之间关系的理解,这可以为病毒感染期间食用含盐饮食提供有价值的指导建议。


图  高盐调控机体抗病毒免疫力的作用机制


该研究成果一经发表即受到国际同行的广泛关注,并在Twitter上进行多次推送。同时,麻省理工学院 (MIT) Soumi Ghosh教授和密歇根大学的E Neil G Marsh教授,联合发表主题评论文章“Viperin-taken down with a pinch of salt”(下图) (https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embr.202154258)。该评论文章详细总结了郑慧教授团队近年来在抗病毒Viperin研究领域的两篇重要论文:

1. Targeting UBE4A Revives Viperin Protein in Epithelium to Enhance Host Antiviral Defense. Mol Cell. 2020 Feb 20;77(4):734-747.

2. High salt activates p97 to reduce host antiviral immunity by restricting Viperin induction. EMBO Rep. 20f21 Nov 15:e53466.



图  国际相关领域专家发表主题评论文章


同时,The EMBO Communities的Tilmann Kiessling (Head of Communications at EMBO) 随即以NEWS & PRESS形式发表了主题推送(下图)。(相关文章地址:https://www.embo.org/press-releases/high-salt-intake-instantly-reduces-anti-viral-immunity/)


图  EMBO Communities以News & Press形式进行主题推送


据悉,苏州大学生物医学研究院郑慧教授为本文的通讯作者,该工作主要由袁玉康副教授完成,同时得到郑慧教授团队的多名成员和苏州大学附属医院的多位专家协助,以及受到国家自然科学基金委的基金支持。


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参考文献:

1. Martin O’Donnell, et al. 2014. Urinary Sodium and Potassium Excretion, Mortality, and Cardiovascular Events. New England Journal of Medicine.

2. Chuan Wu, et al. 2013.  Induction of pathogenic TH17 cells by inducible salt-sensing kinase SGK1. Nature.

3. Yukang Yuan,et al. 2021. High salt activates p97 to reduce host antiviral immunity by restricting Viperin induction. EMBO REPORTS.

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