揭示一种新型分子：抗击流感感染的游戏规则改变者

研究表明，这种蛋白质还通过防止陌生病毒在感染新宿主后迅速进化发挥保护作用。这意味着如果在免疫反应期间缺乏这种蛋白质，跨越到人类的动物病毒可能会迅速适应人类宿主。

来自俄亥俄州立大学的科学家的发现表明，缺乏这种名为IFITM3的蛋白质的个体可能面临显著风险，特别是如果禽流感或猪流感株开始在人类中传播并导致严重爆发。

IFITM3缺乏相对常见：约20%的华裔和4%的欧洲裔个体携带限制其免疫系统产生这种蛋白质的基因突变。

“IFITM3缺乏使得低病毒剂量更容易导致感染，”研究的首席作者、俄亥俄州立大学医学院微生物感染与免疫学教授雅各布·尹特解释道。

美国疾病控制与预防中心目前正在监测H5N1禽流感，该病毒在野生鸟类中流行，并在美国的家禽和乳牛中引发了疫情。目前已有45例人类病例报告。

“正是这些我们前所未见的新兴病毒使得IFITM3特别重要，”尹特强调。“这项研究支持了这样一个观点：不仅IFITM3缺乏的个体可能经历更严重的感染，而且他们还面临更高的感染风险，并可能促进病毒的适应。”

研究结果于10月30日发表在《自然通讯》上。

IFITM3（发音为“I-fit-M-3”，全称为干扰素诱导跨膜蛋白3）对于先天免疫系统消除病毒的能力至关重要。当流感病毒存在时，它会大量产生，并通过捕捉病毒并阻止其复制来减轻感染的严重性。

尹特研究流感病毒和这种蛋白质已有数年，创造了一种缺失IFITM3基因的小鼠模型，使这些小鼠对流感高度敏感。

在这项最新研究中，他的团队旨在扩大对IFITM3在跨物种感染风险中的理解，特别是将禽流感或猪流感转移到人类的问题，这在历史上引发了流行病。

研究人员检查了两种禽流感株（包括H5N1）在IFITM3缺乏小鼠和典型小鼠中在不同病毒颗粒水平的传染性。在约10和50个病毒颗粒的剂量下，所有老鼠都显示出可检测的病毒载量。然而，在缺乏IFITM3的小鼠中，仅一个病毒颗粒就足以导致感染和炎症，而正常小鼠保持未感染状态。

“尽管IFITM3已被认为能够防止严重感染，但这项研究突出了它对初次感染所需病毒量的影响，”尹特表示。“这一发现是我实验室获得的最重要的见解之一。”

进一步实验使用人类肺内层和免疫细胞的培养表明，在IFITM3基因被沉默的细胞中，对11种禽流感、三种猪流感和两种人类流感病毒的易感性显著增加。

“所有测试过的病毒在缺乏IFITM3时显示出更高的感染率。这加强了IFITM3在普遍抑制流感感染中的关键作用的概念，”尹特指出。

团队进行了实验室实验，模拟人源病毒在小鼠中的重复传播，以评估该蛋白质在促进跨物种适应的突变中的作用。结果显示，流感病毒在IFITM3缺乏的小鼠中复制更快、导致更严重的炎症，与那些具有正常蛋白水平的小鼠相比。

“因此，在缺乏IFITM3的情况下，来自另一个物种的病毒适应得更快。这为我们在小鼠模型中进行研究提供了原理证明，”尹特解释道。

“总之，我们的研究表明，IFITM3在防御能够感染人类的各种流感株的动物源病毒方面具有广泛的重要性。我们的发现表明，基因缺乏IFITM3的个体特别容易受到新病毒从动物传播到人类的影响。”

鉴于此，尹特建议在疫情准备策略中考虑缺乏IFITM3的人员。

这项研究得到了美国国家卫生研究院的资助支持。

共同作者包括俄亥俄州立大学的帕克·登兹、塞缪尔·斯皮克斯、亚当·肯尼、阿德里安·埃迪、乔纳森·帕帕、杰克·罗特杰、悉尼·斯凯斯、艾米莉·赫曼、阿德里安娜·福雷罗和安德鲁·鲍曼，以及圣犹达儿童研究医院的亚当·鲁布鲁姆和理查德·韦比。