单细胞RNA测序技术在病毒研究中的应用

单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)技术已经成为不同领域中研究细胞异质性的有效工具。在病毒研究领域中,利用该技术分析病毒和细胞的转录组,可以在单细胞水平上检测病毒感染的动态变化,了解病毒与细胞间复杂的相互作用。本文简述了scRNA-seq技术,着重介绍病毒感染宿主细胞后scRNA-seq研究的最新进展,同时也描述了细胞周期、基因表达、细胞状态等细胞异质性对病毒感染过程的影响,以及病毒变异对其本身感染过程的影响。此外,本文还分析了scRNA-seq在研究病毒–宿主互作动态变化方面具有的独特优势,及其在病毒研究领域中广阔的应用前景,为揭示病毒的感染与致病机制、抗病毒靶标的开发等提供参考。     

MAPK信号转导通路与人巨细胞病毒感染

MAPK信号转导通路参与了人巨细胞病毒的致病过程。MAPK通路中的ERK和p38通路在人巨细胞病毒复制周期中起重要作用,通过磷酸化转录因子引起病毒及宿主相关基因的转录,从而调控人巨细胞病毒的复制;人巨细胞病毒的包膜糖蛋白及其他多种基因表达产物可通过不同机制以一定时序激活MAPK通路,调节自身及宿主细胞相应基因表达,以利于病毒完成其生活周期,并参与病毒的致病过程。深入研究MAPK信号转导通路与人巨细胞病毒感染的关系可为治疗该病毒感染引起的疾病提供新的治疗靶点。     

应激颗粒：细胞调控病毒感染的重要策略

真核细胞受到热休克、氧化应激、营养缺乏或者病毒感染等外界压力的刺激下会诱导一系列的应答反应,如形成应激颗粒(stress granule,SG),从而使细胞能更好地适应环境压力。SG作为胞浆中翻译起始复合物的聚集产物,在细胞的基因表达和稳态中发挥着重要的作用。病毒感染是诱导SG形成的条件之一,病毒侵入宿主细胞后会"借用"宿主的翻译机制完成自己的生命周期,宿主为了抵抗病毒的侵略而暂停翻译形成SG。本文对SG的产生及功能,SG与病毒的相互作用以及SG与病毒诱导的先天性免疫的关系等方面进行了综述,以期为进一步研究抗病毒策略提供方向。     

microRNA与病毒感染

microRNA是一类新近发现的由20-23个核苷酸构成的非编码RNA分子,它在生命进程中起着重要作用.病毒的复制和繁殖依赖于宿主细胞,而且对细胞环境的变化敏感.研究表明宿主和病毒都可以编码microRNA,病毒可通过小RNA介导的干扰作用影响宿主细胞,也能利用自身的"独特战略"改变宿主细胞从而满足自己生存的需求,所以,宿主与病毒间存在microRNA-mRNA相互作用的机制.尽管时microRNA与病毒感染的关系研究时间不长,但目前的研究结果为我们理解病毒和宿主之间的相互作用提供了一条途径,并为寻找病毒感染的生物标志物和治疗方法提供了新的思路.     

病毒受体的研究方法

1概况病毒受体可以定义为位于宿主细胞表面能够被病毒吸附蛋白识别并与之结合,从而引起病毒感染的分子复合物,其化学本质是糖蛋白、蛋白聚糖、脂类或糖脂,大多数属于蛋白质。病毒受体可以是单体也可以是多分子复合物,具有特异性、高亲和性、饱和性、结合位点及靶细胞部位的有限性以及独特的生物学活性等[1]。病毒受体是公认的引发病毒感染宿主细胞的主要决定因素,也是影响病毒宿主特异性和组织亲嗜性的决定因素之一。研究病毒受体的特性及其功能对于从分子水平阐明病毒感染与免疫的机制,深刻理解病毒与宿主细胞的相互关系,研制更有效的病毒…     

病毒感染蛋白质组学研究进展

病毒的侵入会导致宿主细胞蛋白表达模式的改变,这种改变将影响宿主细胞的正常生理功能并决定病毒的致病进程和结果.因此,病毒感染蛋白质组学研究有助于揭示病毒与宿主的相互作用机制和病毒的分子致病机制,以及寻找病毒早期感染的分子标记、建立早期诊断方法、评价治疗效果和预后.本文介绍了病毒感染蛋白质组学研究技术、病毒诱导宿主细胞蛋白质组改变和病毒感染宿主血清差异蛋白质组等方面的研究进展.     

蛋白质组学在病毒学研究中的应用

病毒入侵宿主细胞后,导致宿主产生一系列复杂的变化。探索病毒-宿主的相互作用为预防和治疗病毒感染的研究提供重要线索。近年来,以质谱（Mass spectrometry, MS）为核心的蛋白质组学已经为病毒学的发展做出了巨大贡献。新型冠状病毒（SARS-CoV-2）、猴痘病毒（Monkeypox virus, MPXV）以及其它病毒的出现,使得对病毒蛋白质的分子功能及感染后宿主蛋白质组的深入探索更加迫切。本文综述了应用不同蛋白质组学方法来阐明病毒蛋白质的组成、病毒-宿主蛋白质相互作用、宿主蛋白质组的改变以及感染诱导的翻译后调控方面的现状。并讨论蛋白质组学与其他组学联用的策略,总结了蛋白质组学的限制和优势,为寻找病毒感染生物标志物、抗病毒药物靶点提供新的思路。     

病毒感染与宿主细胞DNA损伤应答

病毒感染宿主细胞后,利用细胞内的营养物质和原料进行复制和增殖,同时能引起宿主细胞启动抗病毒免疫应答的防御机制。此外,近年来的研究还表明病毒感染能够引起宿主细胞的DNA损伤应答,该反应是细胞另一种防止病毒入侵的自我保护机制。同时发现,病毒在长期进化过程中形成了不同的机制来对抗宿主细胞的DNA损伤应答,从而消除细胞对其复制和繁殖产生的不利影响。因此,研究和阐述病毒感染后引起宿主细胞DNA损伤应答途径的机制,可使我们采取相应对策选择新的抗病毒靶点,从而有利于新型抗病毒药物的开发。     

病毒感染相关基因微阵列的制备及其在HBV感染应答基因筛选中的应用

为筛选乙型肝炎(乙肝)病毒(HBV)感染应答基因,探讨HBV感染分子机理,采用生物信息学分析、筛选宿主细胞中与乙肝病毒、丙型肝炎(丙肝)病毒、流行性感冒(流感)病毒等感染密切相关的基因,设计并合成寡核苷酸探针,制备了含231种病毒感染相关基因的寡核苷酸微阵列.利用此微阵列比较HepG2细胞、HepG2.2.15细胞之间的基因表达谱差异,筛选乙肝病毒感染候选应答基因,从分子水平对乙肝病毒感染作用机理进行初步研究.制备的病毒感染相关基因表达谱微阵列的监测结果显示,阳性对照和看家基因探针出现较强信号,空白点样液和阴性对照探针未出信号,大部分基因探针信号强度在可分析范围内,上矩阵和下矩阵反映的基因表达情况一致,证明微阵列的特异性、敏感性、重复性都较好.HepG2.2.15与HepG2细胞基因表达谱比较结果显示,28个宿主基因在HepG2.2.15细胞中高表达,包括ASGR1、AFP、Fibronectin、APOC等基因;4个基因低表达,包括RRM1、ICSBP等基因.初步筛选获得HBV感染候选应答基因.此结果表明,制备的微阵列敏感性、特异性、重复性好,可为研究病毒宿主相互作用关系提供技术平台,应用此微阵列筛选获得的HBV候选应答基因可为揭示HBV感染的分子致病机理提供新的信息,为抗HBV药物研究提供潜在的作用靶点.     

反转录病毒基因转移载体

80年代初期,以反转录病毒作载体进行基因转移的技术迅速发展起来。以反转录病毒作载体进行基因转移具有以下几个方面的特点:宿主细胞范围广;病毒感染滴度高;病毒感染宿主细胞后,细胞不发生病变,可以稳定地表达外源基因;基因转移效率高,病毒基因往往以低拷贝整合,易于外源基因表达的研究;反转录病毒较小,易于操作,容纳的外源基因较大(10kb左右);基因转移后不发生重排;经特殊构建的反转录病毒载体,不易产生感染性病毒粒子,比较安全。为了构建一个基因转移效率高、宿主范围广、安全的反转录病毒基因转     

病毒感染影响宿主细胞葡萄糖代谢研究进展

病毒挟持宿主细胞代谢以实现自身的复制和增殖,糖类作为宿主细胞最主要能量来源及大分子物质合成重要碳源,在病毒增殖过程中其代谢受到严密调控。本文从病毒感染影响葡萄糖转运、糖代谢(糖酵解、磷酸戊糖途径、糖异生)以及胰岛素信号通路等3个方面概述病毒感染影响宿主细胞葡萄糖代谢研究进展,以期为病毒影响细胞葡萄糖代谢研究提供参考。     

病毒受体的研究进展

病毒受体是引发宿主受病毒感染的主要决定因素。病毒受体是指位于宿主细胞表面能被病毒吸附蛋白识别并与之结合 ,从而引起病毒感染的分子复合物。病毒吸附于宿主细胞表面是病毒感染的起始环节。而病毒受体与病毒吸附蛋白的结合是有其特异性的 ,即病毒感染细胞具有不同的组织嗜性和宿主范围。1 .病毒受体的本质病毒受体可分为单分子或多分子复合体。从生化角度上来说 ,大多数是蛋白聚糖、脂类或糖脂、糖蛋白 3种类型。硫酸乙酰肝素蛋白聚糖为单纯疱疹病毒的受体 ,多瘤病毒和正粘病毒的受体为糖蛋白及糖脂的神经节苷脂。部分病毒受体是细胞表…     

小RNA病毒受体的研究进展

病毒与宿主间的相互作用位点为病毒感染细胞提供可能性,位于宿主细胞上的结合位点称作受体。目前在宿主细胞的免疫球蛋白超家族、低密度脂蛋白受体家族、补体家族和整联蛋白细胞粘附分子家族等中陆续发现了小RNA病毒的受体。了解各个受体的利用情况,对理解病毒感染机制、宿主嗜性和抗病毒机理有重要意义。本文主要就已证实的小RNA病毒受体进行分类概述,以期为深入研究小RNA病毒的致病机理及其防控提供参考。     

病毒对抗RNAi的方式

RNAi是近几年的重大科学发现,其作用是对基因表达在转录后水平进行调控,同时RNAi还可以清除外源基因组或抑制外源基因组的复制。因此RNAi的重要功能之一就是宿主细胞抵抗病毒感染;另一方面,病毒也具有一套对抗RNAi的机制。对于这种相互作用过程的研究可从一个新的角度了解RNAi的功能和病毒感染过程。     

常见肝炎病毒感染性疾病相关miRNA功能研究进展

病毒感染引发的疾病一直威胁着人类健康。Mi RNA是真核生物表达的一类重要的小分子RNA,可特异性的调节基因与蛋白的表达。mi RNA的研究为病毒性疾病的发生发展提供了新思路,为目前热点研究领域。随着mi RNA的研究深入,一些病毒感染中相关mi RNA的功能也被相继报道,如有些mi RNA具有抑制病毒感染宿主细胞的功能,有些mi RNA则可促进病毒在宿主细胞中的复制,有些mi RNA却参与病毒相关疾病的发生,还有些mi RNA则可作为病毒感染性疾病的特异性生物标志物。本文主要以两种常见肝炎病毒:HBV、HCV为例来系统阐述mi RNA在病毒感染中的相关功能。     

早幼粒白血病蛋白核体与病毒感染

早幼粒白血病蛋白核体（promyelocytic leukaemia nuclear bodies,PML-NBs）是哺乳动物细胞中普遍存在的一种动态的细胞核亚结构,参与DNA损伤与修复、细胞衰老与凋亡、基因表达调控以及肿瘤发生与抑制等多种重要的细胞活动。研究表明,PML-NBs也是多种病毒入侵细胞的作用靶点。PML-NBs通过介导细胞固有免疫反应或者作为细胞干扰素信号通路元件参与宿主细胞的抗病毒防御活动。该文以几种DNA和RNA病毒为例,综述了在病毒感染过程中PML-NBs与病毒的相互作用以及这些相互作用的功能意义,从而揭示PML-NBs在抵御病毒感染和免疫反应中的重要作用,并提出运用病毒单分子实时示踪（Single-virus Tracking）这一新技术深入研究PML-NBs在病毒感染中作用的可行性。     

病毒与细胞的微生态学研究进展

微生态学（microecology）是细胞水平或分子水平的生态学,它是研究微生物群的结构和功能,以及微生物与其宿主相互依赖、相互制约关系的科学。病毒（virus）是一种比细菌还要微小和简单的非细胞形态微生物（acellular microorganism）,不仅可寄生于动植物体的组织细胞表面或内部,还可寄生于细菌、真菌等微生物内部。作为宿主以及细胞内的寄生体,病毒除引起宿主多种类型的感染外,还可参与宿主组织细胞的微生态系的组成,赋予细胞干扰相关病毒增殖与复制、抵抗特定病毒感染感染的作用,并能引起宿主细胞产生特定毒素、获得新抗原性等改变。本研究通过微生态学角度,对病毒与细胞的相互关系及病毒与细胞微生态学在医学上的作用作一综述。     

病毒感染与宿主细胞线粒体动力学及线粒体自噬

线粒体是细胞的重要功能性细胞器.线粒体动力学与线粒体自噬二者之间可互相调控,共同构成线粒体质量控制的重要环节.线粒体动力学平衡和线粒体自噬极易受到细胞外界环境变化,诸如病毒感染的影响.病毒与宿主细胞线粒体相互作用,可引起宿主细胞线粒体动力学和线粒体自噬发生变化,相关变化在促进病毒感染、抵御细胞凋亡、建立持续感染等重要事...     

核糖体谱测序在病毒学研究中的应用

核糖体谱测序结合了RNA深度测序和核酸酶足迹技术,可同时检测细胞内全部基因的转录和翻译。用此方法检测被病毒感染的细胞,不但有可能发现新的病毒蛋白,完善病毒基因组注释,而且还可能发现新的基因翻译现象,为研究翻译机制指明方向。同时,该方法能够检测到被病毒感染后宿主翻译水平的动态变化,为研究病毒和宿主之间的相互作用提供线索。目前,学者已经利用核糖体谱测序法分析了6个DNA病毒和4个RNA病毒感染细胞后翻译相关的特征。本文对核糖体谱测序方法在病毒学中的相关研究进行总结和分析,希望为广大病毒学研究者提供新的方法与思路。     

病毒与宿主细胞的糖基化修饰及相关功能

病毒的复制和对宿主的入侵与自身结构蛋白的糖基化修饰密切相关.对于宿主而言,在病毒感染宿主和宿主抗病毒的过程中,宿主的糖基化过程一方面可抑制病毒的复制和入侵,另一方面可促进病毒对宿主的感染,抑制宿主糖苷酶可抑制病毒的复制.从病毒方面来看,由于病毒自身缺乏糖基化修饰系统,病毒的糖基化过程是借宿主细胞内的合成系统对自身进行糖基化修饰.病毒的糖基化过程对病毒蛋白的折叠与稳定、病毒的感染和入侵、参与识别宿主细胞受体和参与病毒的免疫逃逸等过程起着重要的作用.随着糖基化研究技术的发展,以糖基化为基础的功能应用也越来越深入:如新型病毒疫苗和新型抗病毒药物的研制,以糖蛋白质组学研究为基础的质谱技术和生物信息学方法的发展,以及利用糖基化对病毒性疾病的诊断和治疗等,这些均为糖基化深入研究发展奠定了基础.本文就病毒与宿主细胞糖基化过程、相关功能以及研究应用等进展作一综述.