在全球范围内,由肠道病毒71型引发的手足口病每年导致数百万儿童感染,重症病例可危及生命。
病毒成功入侵宿主细胞的核心环节——基因组RNA释放机制(即脱壳过程)长期存在科学盲区,成为制约相关药物研发的关键瓶颈。
研究团队通过CRISPR-Cas9基因编辑技术进行系统性筛选,发现溶酶体膜蛋白SPNS1在病毒脱壳中发挥枢纽作用。
这种已知的脂质转运蛋白能特异性识别病毒结构中的鞘脂类分子"口袋因子",其跨膜螺旋结构域上的R76和H427氨基酸残基构成精确的分子识别位点。
在正常生理条件下,SPNS1依赖溶酶体酸性环境,将"口袋因子"从病毒颗粒转运至细胞质,触发病毒蛋白解离。
实验数据显示,SPNS1基因敲除可使EV-A71感染效率下降83%。
通过先进的点击化学标记技术,研究人员首次实现"口袋因子"转运过程的实时追踪。
在SPNS1缺陷细胞中,"口袋因子"滞留于溶酶体导致病毒脱壳失败,直接证实该蛋白是感染进程的"分子开关"。
这一发现具有多重医学价值:首先,SPNS1作为宿主因子不易诱发病毒耐药性突变;其次,针对其转运活性位点的抑制剂可阻断多种肠道病毒的脱壳过程;此外,研究建立的"宿主-病毒互作"研究范式为其他包膜病毒机制研究提供方法论参考。
业内专家指出,该成果标志着我国在病毒基础研究领域取得重要突破。
基于SPNS1结构开发的广谱抗病毒药物,有望改变当前手足口病以对症治疗为主的临床困境。
下一步,研究团队将联合医药企业开展抑制剂筛选工作,同时探索该机制在柯萨奇病毒等近缘病原体中的应用潜力。
从“口袋因子”如何离开溶酶体这一细节入手,研究团队补上了肠道病毒脱壳链条中关键一环。
基础研究的价值,正在于把复杂的感染过程拆解为可观测、可干预的步骤,为公共卫生应对提供更具靶向性的科学支撑。
面向未来,持续加强机制研究、药物靶点验证与安全性评估的协同推进,或将为手足口病等疾病防治带来更多可选择的工具与策略。