IFITM3蛋白预防严重流感

研究人员已经确定了一种长期以来被认为可以预防严重流感感染的蛋白质的新作用，其中包括提高引起疾病所需的最小病毒颗粒数量。

该研究发现，这种蛋白质还有助于防止不熟悉的病毒在感染新宿主后发生变异，这意味着在免疫反应过程中缺乏这种蛋白质可以使动物病毒传播给人类，从而迅速适应人类宿主。

俄亥俄州立大学的科学家们的综合发现给缺乏这种名为IFITM3的蛋白质的人带来了潜在的麻烦，特别是如果禽流感或猪流感在人类中流行并引起广泛的疾病。

IFITM3缺乏并不罕见：大约20%的中国人和4%的欧洲血统的人有基因突变，使免疫系统无法产生这种蛋白质。

资深研究作者，俄亥俄州立医学院微生物感染和免疫教授Jacob Yount说：“缺乏IFITM3使低剂量的病毒更容易具有传染性。”

目前，美国疾病控制与预防中心（Centers for Disease Control and Prevention）正在追踪H5N1禽流感的情况。这种禽流感在世界各地的野生鸟类中广泛传播，并在家禽和美国奶牛中引发疫情。迄今为止，已报告了45例人间病例。

Yount说：“正是这些我们从未遇到过的突发病毒，IFITM3才是真正最重要的。我们的研究支持这样一种观点，即如果你缺乏IFITM3，你不仅会受到更严重的感染，而且你一开始就更有可能被感染，更有可能帮助病毒适应。”

这项研究发表在10月30日的《Nature Communications》杂志上。

IFITM3（发音为I-fit-M-3，干扰素诱导的跨膜蛋白3）是先天免疫系统清除病毒的关键。它在流感出现后大量产生，并通过隔离病毒来降低感染的严重程度，从而使病毒无法自我复制或复制。

Yount研究流感和这种蛋白质已有多年，他的实验室开发了一种缺乏IFITM3编码基因的小鼠模型，这种基因使动物对流感非常敏感。

在这项新工作中，他的团队试图将已知的IFITM3扩展到与种间感染相关的风险——特别是禽流感或猪流感向人类的溢出，这导致了1918年的流感大流行和此后的三次流感大流行。

这组科学家在缺乏IFITM3基因的小鼠和正常小鼠中比较了包括H5N1在内的两种禽流感毒株在不同病毒颗粒水平下的传染性。在大约相当于10和50个颗粒的水平下，在所有小鼠中都可以检测到病毒载量，但在蛋白质缺乏的小鼠中，相当于单个病毒颗粒的病毒载量能够引起感染和炎症，而正常小鼠则不会被低剂量感染。

Yount说：“IFITM3已知可以预防严重感染，但我们最近发现，它还可以控制最初引起感染所需的病毒数量。我认为这是我的实验室迄今为止得出的最基本的教科书水平的发现之一。”

在肺和免疫细胞细胞系的人类细胞培养物中进行的其他实验表明，IFITM3基因被沉默的细胞更容易受到11种禽流感病毒、3种猪流感病毒和2种人流感病毒的感染。

“当IFITM3缺乏时，每一种病毒的感染率都更高。因此，这似乎是IFITM3抑制流感感染的普遍特性。”Yount说。

然后，研究小组利用实验室技术模拟了一种源自人类的病毒在老鼠体内的反复传播，测试了这种蛋白质在导致物种间适应的突变速度中的作用。实验表明，与正常小鼠相比，流感病毒能够在缺乏IFITM3的小鼠中更快地复制并诱导更高水平的炎症。

“因此，当IFITM3不存在时，来自不同物种的病毒适应得更快。这是一个原理证明，因为我们正在老鼠身上进行测试，”Yount说。“总的来说，我们的研究证明了IFITM3对于人畜共患病毒防御一系列可能感染人类的不同流感病毒非常重要。我们的研究表明，遗传性缺乏IFITM3的人是一个独特的易受动物进入人类的新病毒感染的人群。”

他说，这项研究表明，在大流行预防工作中应该考虑到IFITM3缺乏的个体。

这项工作得到了美国国立卫生研究院的资助。