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美华盛顿大学学者利用基因编辑手段改造小鼠诺如病毒
2016-08-26 | 作者: Science | 来源: Science | 点击率: 【小  大】【打印】【关闭】

  2016年8月18日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了华盛顿大学医学院研究员Herbert W. Virgin的一篇研究论文,论文报道了研究人员通过CRISPR-Cas9技术鉴定了诺如病毒入侵细胞所需的蛋白。

  诺如病毒(Norovirus)是造成腹泻的一种常见病毒。“无法在实验室培养诺如病毒,这大大限制了我们开发抗病毒药物的能力。如果不能让病毒在人类细胞中增殖,要怎么找到抑制病毒增殖的药物呢?” 文章资深作者Herbert Virgin教授说。“我们为建立诺如病毒的小鼠模型奠定了良好的基础。这样的模型可以帮助我们理解诺如病毒感染的病理机制,寻找相应的治疗方法。”

  诺如病毒每年都会在学校、酒店和游轮中造成疫情,使患者出现腹泻、呕吐、胃痉挛等症状。诺如病毒有许多种,但每一种诺如病毒只能感染一种动物。人类诺如病毒无法感染生物医学研究常用的动物模型,比如小鼠、大鼠或兔子。人类诺如病毒甚至不能感染体外培养的人类细胞。

  2003年,人们发现了小鼠诺如病毒。小鼠和人类诺如病毒的基因组非常接近,在电镜下看起来也很相似。不过,谁也不能断言小鼠诺如病毒的感染过程与人类诺如病毒是否相关。Virgin及其同事认为,找到诺如病毒只能入侵特定物种的原因,有助于建立更好的病毒感染模型。

  研究人员通过CRISPR-Cas9技术鉴定了小鼠诺如病毒所需的小鼠基因。研究显示,用CRISPR-Cas9敲低CD300lf基因的时候,诺如病毒就不能感染细胞了。CD300lf编码小鼠细胞表面的一个蛋白,研究人员相信病毒就是通过这个蛋白进入细胞的。

  进一步研究表明,在人类细胞表面表达小鼠CD300lf蛋白,小鼠诺如病毒就可以感染人类细胞并在其中增殖。“小鼠诺如病毒在人类细胞中长得很好,”Virgin说。“这告诉我们,诺如病毒的物种限制取决于它们是否能够进入细胞。进入细胞之后,人类和小鼠诺如病毒的感染机制很可能是保守的。”

  研究人员还发现,小鼠诺如病毒还需要一个辅因子来感染细胞,只有CD300lf是不够的。但他们还没有明确这个分子到底是谁。病毒需要辅因子才能感染,这种现象并不寻常。可能正是因为缺少了这个辅因子,人们才无法在实验室中培养人类诺如病毒。研究人员正在想办法用表达CD300lf的人类细胞研究诺如病毒感染。这样的研究将帮助人们更好地了解病毒感染机制,开发预防或治疗相应疾病的药物。

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