近日,中國科學院武漢病毒研究所病毒學國家重點實驗室研究員周溪、邱洋團隊,廣州市婦女兒童醫(yī)療中心教授徐翼團隊以及廈門大學教授林樹海團隊在mBio上在線發(fā)表了題為Herpes Simplex Virus 1-Induced Ferroptosis Contributes to Viral Encephalitis的合作研究成果。該研究首次證實了單純皰疹病毒1型(HSV-1)可以誘發(fā)鐵死亡,并揭示HSV-1誘發(fā)鐵死亡的分子機制及鐵死亡在病毒性腦炎中的作用。
鐵死亡是一種非凋亡形式的程序性細胞死亡,依賴于鐵介導的脂質自由基的形成和積累。該研究中,研究團隊發(fā)現HSV-1感染人的神經膠質細胞和小鼠腦部組織后可以檢測到鐵死亡的特異性指標,從而證明HSV-1可以誘發(fā)鐵死亡;并發(fā)現HSV-1通過降解Nrf2蛋白,抑制下游抗氧化基因,從而擾亂細胞氧化還原穩(wěn)態(tài),促進鐵死亡的發(fā)生機制。隨后,研究團隊進一步深入探究了HSV-1抑制Nrf2的分子機制,發(fā)現HSV-1通過泛素化-蛋白酶體途徑降解Nrf2表達,其泛素化途徑依賴于Keap1蛋白,并確定此泛素化類型是K48泛素化。
此外,研究團隊在HSV-1小鼠腦炎模型中確定了HSV-1誘發(fā)的鐵死亡與病毒性腦炎的發(fā)生過程密切相關,使用鐵死亡抑制劑(Fer-1)或蛋白酶體抑制劑(MG132)抑制Nrf2表達可以有效地抑制HSV-1型腦炎的發(fā)生;同時,鐵死亡引發(fā)HSV-1型腦炎的機制是通過激活PTGS2/PGE2通路,使用PTGS2抑制劑(IND)可以有效抑制HSV-1導致的多種炎性因子表達。該研究闡述了HSV-1誘發(fā)鐵死亡的分子機制,為HSV-1型腦炎的發(fā)病機制提供了新的見解。