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》上发表了一篇关于拉沙病毒(Lassa virus, LASV)的突破性研究论文。他们成功建立了一种新型的BSL-2拉沙病毒反向遗传学操作系统,为研究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。
拉沙病毒是一种具有高致病性的病原体,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,美国疾病控制与预防中心(CDC)将其归类为A类生物恐怖病原体。传统上,研究该病毒需在生物安全四级(BSL-4)条件下进行。然而,BSL-4实验室的稀缺性和高昂的建设成本限制了对拉沙病毒的深入研究和潜在抗病毒药物的开发。
钟劲研究团队开发的新型Lassa病毒反向遗传学系统,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,成功地在BSL-2条件下模拟了LASV的完整生命周期。通过在Huh7细胞系中稳定表达LASV的NP、GP、Z和L蛋白,形成了一个有效的辅助细胞系。
随后,研究者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,并在自然条件下不具备感染性。为了评估LASVmg在细胞中的复制和传播能力,团队采用了超速密度梯度离心法进行纯化,并分析了其物理特性。
在实验过程中,CP80NX超速离心机发挥了关键作用,通过密度梯度离心技术,成功分离和纯化了Lassa缺陷型病毒颗粒(LASVmg),为后续的病毒特性分析和抗病毒研究奠定了重要基础。
此外,研究人员还借助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,它是拉沙病毒侵入细胞所必需的胞内受体。有趣的是,这一发现与以往研究相悖,显示胞外受体α-DG并非病毒侵入的必需因子。同时,该研究也证实了干扰素-α和利巴韦林对拉沙病毒的抗病毒作用,并揭示了利巴韦林的抗病毒作用机制。
总体来看,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实验室内进行拉沙病毒生命周期的研究以及抗病毒药物的筛选提供了重要工具。这项研究不仅提升了拉沙病毒的研究效率,也为抗病毒药物的开发开辟了新路径,体现了金年会金字招牌诚信至上的科研理念和价值。