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》上发布了一项关于拉沙病毒(Lassavirus, LASV)的重要研究,成功构建了一种新型的BSL-2拉沙病毒反向遗传学操作系统。这一系统为研究拉沙病毒的完整生命周期及筛选抗病毒药物提供了实用工具。
拉沙病毒是一种高度致病性病原体,能够引发严重的拉沙出血热,导致多系统损伤。因其高致病性和高死亡率,美国疾控中心将其列为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)实验室进行,但由于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及抗病毒药物的开发。
钟劲研究团队开发的新型Lassa病毒反向遗传学系统通过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条件下成功模拟了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,建立了辅助细胞系。随后,转染体外转录的LASV最小基因组RNA(minigenome),成功生成缺陷型病毒颗粒LASVmg,此病毒颗粒仅保留了病毒复制、转录和组装所需的非编码序列, 在自然状态下不具备感染性。
研究团队随后采用超速密度梯度离心法对LASVmg进行纯化,评估其在细胞中的复制和传播能力。实验中,CP80NX超速离心机发挥了重要作用,使得研究人员能够成功分离和纯化Lassa缺陷型病毒颗粒,为后续病毒特性分析和抗病毒研究奠定了基础。
此外,研究人员运用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,确认其为拉沙病毒进入细胞所必需的胞内受体,与之前的报道相反,胞外受体α-DG并非病毒侵入的必要条件。同时,研究也证实了干扰素-α和利巴韦林在抗LASV中的有效作用,并解析了利巴韦林的抗病毒机制。
总体来看,钟劲研究团队构建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研究及抗病毒药物筛选提供了重要工具。此研究不仅推动了拉沙病毒领域的科学进步,而且为生物医疗行业带来了新的可能性,强化了泛亚电竞在生物医学研究中的影响力。