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病毒在细胞中繁殖的程度也取决于一天中的时间

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-02-14浏览次数:1791

我们在感染病毒后是否生病取决于我们的内部时钟:研究人员发现,昼夜节律决定了病毒在我们体内循环的程度。在小鼠和细胞培养物中,疱疹和流感病毒在一天中的某些时间增加,比其他时间增加十倍。另一方面,如果内部时钟被完全阻止,病毒总是容易的。

我们靠时钟生活 - 内部时钟:我们体内的大多数过程遵循规律的节奏。我们的体温在白天波动,激素水平发生变化,免疫系统每次都不响应。这种生物昼夜节律背后的驱动力是位于我们每个细胞中的特殊基因。通过日夜校准,他们设定了大多数细胞和跨细胞过程遵循的速度。研究表明,破坏我们的自然日夜节奏,如轮班或频繁的时差,都会干扰这些过程的同步。这反过来又使他们容易患某些疾病,包括感染。这是研究显示的方式,例如,取决于疫苗的一天中的时间,流感疫苗可能具有不同的有效作用。然而,目前尚不清楚内部时钟是否以及如何决定我们对病毒感染的反应。

来自剑桥大学的Rachel Edgar及其同事正在更详细地研究疱疹和甲型流感病毒的例子。对于他们的研究,他们首先用老鼠进行测试。它们在一天中的不同时间感染疱疹病毒的动物,并比较病原体在动物中繁殖的程度。事实证明,存在显着差异:“在休息期开始时感染的小鼠的病毒复制率比活跃期开始时感染小鼠的病毒复制率高10倍,”研究人员报告说。他们还观察到类似于另一种病毒变种的东西。 “因此,感染的时间可能会对我们对这种疾病的脆弱性产生重大影响,”剑桥大学的资深作者Akhilesh Reddy说。 “在一天的错误时间感染会导致更严重的急性感染。”

细胞的关键是至关重要的

但这些时差的原因是什么?理论上,波动的易感性可能与免疫系统在一天中的某个时间比其他时间更活跃的事实有关。然而,研究人员假设这种现象背后有一个更基本的机制 - 内部时钟直接影响受病毒影响的细胞。为了测试这一点,Edgar和她的同事进行了下一次细胞培养试验。 “虽然他们也表现出强烈的24小时节奏,但他们并没有受到免疫系统的影响,”他们解释道。对于实验,他们在一些细胞培养物中阻断了时钟基因Bmal1,从而关闭了这些细胞中的内部时钟。然后他们用疱疹或流感病毒感染了所有细胞。结果:在细胞中,仍然存在正常的昼夜节律,并且病毒增殖与先前的小鼠类似地波动。 “但当我们停止细胞或老鼠的内部时钟时,感染的时间已不再重要 - 病毒复制率很高,”埃德加说。

根据研究人员的说法,这可以解释为什么人们往往会对病毒性疾病的昼夜节律产生干扰:生物钟是受轮班工作或时差影响的,这有利于病毒在体内的复制。还有其他因素可以解释时钟基因和病毒之间的细胞相互作用:我们在冬季对病毒感染的易感性增加。研究人员报告说,因为手表基因Bmal1在冬季和夏季不同。埃德加及其同事推测,这可能有助于流感和其他疾病在寒冷季节蔓延。然而,正如实验所揭示的,疱疹病毒越复杂。由于这种病原体不会等待有利的时间,他甚至会对细胞中的时钟成分起作用。在这样做的过程中,他为自己创造了一种自我适应的状态。研究人员说:“这些病毒操纵内部时钟是为了自己的利益。”