近日,扬州大学自考本科兽医学院彭大新教授科研团队与中国科学院生物物理研究所高利增研究员科研团队开展合作,在流感防控方面取得重要进展,在《Advanced Science》上发表了题为“Bidirectionally Regulating Viral and Cellular Ferroptosis with Metastable Iron Sulfide Against Influenza Virus”的研究论文。
流感病毒,尤其是A型和B型流感病毒,对世界公共卫生安全造成了严重的威胁。流感病毒具有快速变异以及多亚型的特点,常常导致传统的靶向病毒表面HA(血凝素hemagglutinin,简称HA蛋白)或NA(神经氨酸酶neuraminidase,简称NA蛋白)蛋白的抗病毒策略频频失败,因此有必要开展新型广谱抗流感病毒策略研究。
研究人员基于前期合作基础,发现亚稳态硫化铁(mFeS)依赖二价铁离子诱导流感病毒保守的脂质囊膜结构发生脂质过氧化反应,并通过芬顿反应产生的羟基自由基进一步破坏了流感病毒邻近囊膜的HA和NA蛋白,规避了易突变的HA和NA头部,达到了广谱灭活多亚型流感病毒(H1-H11 A型流感病毒和B型流感病毒)的目的,并将该病毒灭活过程命名为“病毒性铁死亡”。研究人员仿照中药汤剂炮制的思路,将mFeS制备为汤剂用于抑制流感病毒的胞内复制。研究发现,mFeS汤剂通过修复流感病毒感染引起的胞内硫代谢重编程,进一步清除胞内自由基,抑制了流感病毒复制所依赖的“细胞铁死亡”的发生,进而实现抑制病毒胞内复制的目的。通过靶向修复流感病毒所劫持的宿主细胞代谢重编程,阻断病毒对宿主“细胞工厂”的充分劫持与利用,该策略从靶向保守的细胞代谢入手,有效规避了以传统病原学为切入点的防控策略跟不上病毒变异快的问题。基于上述抗病毒机制,将mFeS应用于个人防护装备(PPEs)中,如口罩及防护服涂层,取得了优异的防护效果。将mFeS及汤剂应用于流感病毒感染后的雾化治疗中,能够显著提高小鼠的生存率,具有潜在的应用前景。
我校兽医学院博士研究生缪鑫煜及医学院阴银燕副教授为本文共同第一作者,中科院生物物理所高利增研究员、我校兽医学院秦涛副教授及彭大新教授为共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划等项目资助。