一项由贝勒医学院领导并发表在《国家科学院院刊》上的新研究发现,人类诺如病毒,这种全球范围内导致食源性疾病和急性腹泻的主要病毒,通过搭乘细胞的正常过程——胞吞作用,感染小肠细胞。研究发现,胆汁中的两种化合物——胆汁酸和神经酰胺——对于实验室模型中人类小肠的成功病毒感染是必要的。此外,研究人员首次报告胆汁酸还能刺激小肠的胞吞作用。
这些发现支持进一步探索通过调节胆汁酸和/或神经酰胺的水平来减少诺如病毒感染的可能性。
人类诺如病毒侵入小肠细胞,在那里它们复制并引起胃肠道问题。以前的研究表明,某些诺如病毒菌株需要胆汁,胆汁是由肝脏产生的一种黄色液体,有助于小肠中的脂肪消化。在当前的研究中,研究人员调查了哪些胆汁成分参与促进诺如病毒感染。研究人员使用人类肠道类器官,这是一种保留了小肠特性和生理活性的实验室模型。
研究人员发现,胆汁中的胆汁酸和神经酰胺对于病毒感染是必要的。有趣的是,他们还发现胆汁酸刺激了类器官中的胞吞作用。这些发现使他们提出,随着胆汁酸激活胞吞作用,它们创造了一个诺如病毒可以利用的舞台,通过搭乘胞吞作用进入细胞并随后复制,导致疾病。这一策略对于食源性病毒非常有效,因为当人们摄入食物时,身体的正常反应是将胆汁分泌到小肠中。诺如病毒污染的食物利用这种自然的身体反应入侵小肠细胞,复制并导致疾病。
使用类器官不仅揭示了诺如病毒如何导致疾病的新见解,而且还阐明了以前未报告的小肠中胞吞作用的基本生物学过程的细节。这些发现表明,调节胆汁酸和/或神经酰胺的量可能有助于减少诺如病毒感染。这种方法可能对那些诺如病毒感染持续数月甚至数年的人特别有帮助。