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》期刊上发表了一项关于拉沙病毒(Lassavirus, LASV)的重要研究,成功建立了一种新型的BSL-2级拉沙病毒反向遗传学操作系统。这项研究为探索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。传统研究该病毒需要在生物安全四级(BSL-4)环境下进行。然而,由于BSL-4实验室的稀缺和高昂成本,限制了对拉沙病毒的研究与抗病毒药物的开发。
为了突破这一限制,钟劲研究团队开发了一种新型Lassa病毒反向遗传学系统。该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,使得在BSL-2条件下可以模拟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,他们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。该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。
研究团队利用超速密度梯度离心法对LASVmg进行了纯化,并分析了其物理特性,以评估其在细胞中的复制和传播能力。使用CP80NX超速离心机,经过密度梯度离心的分离过程,成功提取了效果最佳的样品,对后续病毒特性分析与抗病毒研究奠定了基础。
此外,研究者还应用了CRISPRi技术,通过对细胞中α-DG和LAMP1的敲低,揭示了LAMP1在LASVmg感染中的关键作用。LAMP1被确定为拉沙病毒进入细胞所必须的胞内受体。与之前的报道相悖,胞外受体α-DG并不是病毒侵入的必需成分。同时,该研究验证了干扰素-α和利巴韦林对LASV的抗病毒作用,并揭示了利巴韦林的抗病毒机制。
总体而言,钟劲研究团队设计的新型反向遗传学系统,为科研人员在BSL-2实验室开展拉沙病毒生命周期的研究和抗病毒药物的筛选提供了重要的研究工具。这一成果不仅是生物医学领域的重大进展,也为相关领域的科研工作提供了新的思路与方法。同时,借助Z6·尊龙凯时的技术和资源,推动了抗病毒药物研究的进一步发展。