從左至右依次為:論文第一作者何新華、戴江、黃怡嬌,論文通訊作者李濤
中青在線北京2月22日電(邵龍飛 中國青年報·中青在線記者 王裴楠)病毒感染因其變異性強(qiáng)、傳播迅速等特點成為重大疫情防控的主要挑戰(zhàn),對機(jī)體抗病毒機(jī)理的深刻認(rèn)識是應(yīng)對病毒感染的關(guān)鍵所在,日前,我國科學(xué)家在該領(lǐng)域取得重要突破。軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院李濤博士和張學(xué)敏院士團(tuán)隊經(jīng)過近5年潛心研究,成功發(fā)現(xiàn)細(xì)胞“門神”——環(huán)鳥腺苷酸合成酶(cGAS)抵抗病毒感染關(guān)鍵調(diào)控機(jī)理。這也是新的軍事科學(xué)院調(diào)整組建后,在生命科學(xué)基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得的重要科研突破之一。
北京時間2月22日凌晨,國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Cell》(《細(xì)胞》)在線發(fā)表了相關(guān)研究論文。該院戴江博士、博士生黃怡嬌以及何新華博士是文章的共同第一作者。
科研團(tuán)隊成員共同觀測分子影像并交流發(fā)現(xiàn)
據(jù)了解,當(dāng)病毒入侵機(jī)體時,其自身遺傳物質(zhì)(如DNA等)會不可避免地被帶入到宿主細(xì)胞中,繼而導(dǎo)致機(jī)體針對這些外源DNA迅速做出強(qiáng)烈的免疫應(yīng)答以清除病毒感染,甚至不惜以傷及自身為代價,這是病毒感染導(dǎo)致致死性炎癥的主要原因。其中,DNA感受器cGAS蛋白質(zhì)在DNA從細(xì)胞內(nèi)部觸發(fā)免疫和自身免疫反應(yīng)中起到了關(guān)鍵作用。此外,除感受病毒入侵,cGAS的異常激活也是系統(tǒng)性紅斑狼瘡、AGS綜合征等一類自身免疫疾病的關(guān)鍵致病因素?!皩ふ矣行Э刂芻GAS活性的手段并探究其調(diào)控機(jī)制,對抵抗病毒感染、重大傳染病防控及自身免疫疾病的治療都至關(guān)重要。”李濤博士介紹說。
圍繞這個關(guān)鍵科學(xué)問題,李濤博士團(tuán)隊和張學(xué)敏院士團(tuán)隊展開了聯(lián)合科研攻關(guān),旨在從cGAS的調(diào)控機(jī)理研究入手,尋找控制cGAS激活的手段,以期為抗病毒感染和相關(guān)疾病的治療尋找新的突破。經(jīng)過近5年的深入研究,該團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)乙酰化修飾是控制cGAS活性的關(guān)鍵分子事件,并揭示了其背后的調(diào)控規(guī)律。在藥物設(shè)計專家何新華博士的具體參與下,研究人員綜合利用生物質(zhì)譜及色譜分析等技術(shù),并通過特異位點乙?;贵w等進(jìn)行生物化學(xué)驗證,最終發(fā)現(xiàn)乙酰水楊酸(阿司匹林)可以強(qiáng)制cGAS發(fā)生乙酰化并抑制cGAS的活性。隨后,研究人員利用實驗動物和AGS病人的細(xì)胞進(jìn)一步驗證了他們的發(fā)現(xiàn)。
軍事醫(yī)學(xué)研究院院長張士濤介紹說,由于cGAS在疾病發(fā)生和治療中的重要作用,其干預(yù)手段一直是國際前沿領(lǐng)域的熱點競爭方向,許多國際制藥集團(tuán)和科研團(tuán)隊都在試圖尋找cGAS的干預(yù)手段。李濤博士和張學(xué)敏院士團(tuán)隊從機(jī)理研究入手,聚焦前沿、獨辟蹊徑,挖掘出百年老藥阿司匹林可以通過乙?;饔靡种芻GAS激活。該工作不僅揭示了阿司匹林作用于人體的全新靶點和分子機(jī)制,還可能為一類目前無藥可治的自身免疫疾病提供治療方法。
李濤博士與團(tuán)隊科研人員在實驗室
在這一國際競爭激烈的前沿領(lǐng)域取得重要科研成果是軍事科學(xué)院堅持從實驗抓起大力推動科研創(chuàng)新的一個縮影。軍事科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)表示,該院把抓好科學(xué)實驗作為打造高水平軍事科研機(jī)構(gòu)的關(guān)鍵舉措之一,他們系統(tǒng)梳理技術(shù)清單,調(diào)整資源投向投量,科學(xué)確定重點加強(qiáng)科研方向和重點培育科研方向,自主設(shè)計重大科研工程,重點抓好科研實驗環(huán)境建設(shè)。目前,僅軍事醫(yī)學(xué)研究院就有3個國際組織指定實驗室,1個國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施,3個國家重點實驗室。張學(xué)敏院士領(lǐng)銜的團(tuán)隊是“國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究群體”,也是蛋白質(zhì)組學(xué)國家重點實驗室、抗毒藥物與毒理學(xué)國家重點實驗室的組成部分。
今天,人類仍然面臨著病毒感染的嚴(yán)重威脅。據(jù)悉,人類迄今已經(jīng)認(rèn)識的病毒可能僅占自然界病毒種類的1%。因此,如何在源頭上掌握應(yīng)對病毒感染及其所致重大疫情的主動權(quán),是擺在科研人員面前的一項重要而艱巨的任務(wù)。張學(xué)敏院士說,該工作通過對抗病毒感染本質(zhì)規(guī)律的揭示,使我們未來在應(yīng)對重大疫情時,不僅對控制已知病毒感染具有手段,還有望對未知病毒感染具備應(yīng)對能力。