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细胞是如何杀死病毒的?

 pgl147258 2015-03-07

【VigorousCooler的回答(4票)】:

留个坑吧,简单答一下,回头时间充裕的时候再有空把论文里的东西整理出来。

没玩过这款游戏,但是好像很好玩的样子啊。这种“slicer enzyme”细胞里面是有的,就是RNA酶L( RNase L)。不知道游戏里面是不是还有近些年的研究进展,还挺期待的。

细胞对病毒的免疫除了楼上说的之外,近些年突破比较大的是固有免疫系统(也叫天然免疫),除了一系列识别过程之外,最重要的结果是产生效应分子——干扰素(IFN),干扰素通过诱导细胞产生一系列近些年发现的干扰素诱导基因编码的蛋白(ISG)来产生效应,而这些不同的ISG对病毒整个生活周期都已相应的抑制作用。

至于题主问的“slicer enzyme”可以看看下面三个WIKI的链接,这几个是研究的比较早的干扰素诱导基因了,了解的比较清楚——

Protein kinase R

OAS1

Ribonuclease L

【XiYang的回答(6票)】:

是的,有这种酶,而且DNA、RNA都有。这类系统其实很原始,从原核生物就有,负责切断异己的遗传物质。比如甲基化酶-核酸内切酶系统,让自身的某个motif都被甲基化,使内切酶不能切。如果外源DNA进来,八成那个motif是没有被甲基化的,那么就会被切掉。再比如最近热门的CRISPR系统,其实本身也是干类似工作的。

对于人类这种高等动物,还有免疫系统。比如如果细胞感染了病毒,那么通常会表达病毒的一些组分,就会有机会把这些组分通过MHC呈递到表面,然后T细胞就有机会识别这些玩意,把感染了病毒的细胞杀死。

【许诺的回答(5票)】:

题主说的应该是RNAinterference(RNA干涉现象)吧。。。

不过真实情况复杂些,不是单纯一个silencerenzyme可以解决的(silencerenzyme这里应该说的是RNA-inducedsilencing complex (RISC)吧)。。当病毒入侵宿主后,会把自己的基因注射进细胞里,病毒自己的基因会劫持细胞的正常生长机制,进而全力生产自己的蛋白和复制自己,最后裂解细胞后进而继续侵染第二个相邻的细胞。。这个时候,细胞会有一套机制来反应,其中包括一点的就是通过表达包括RNA限制性内切酶等的RISC体,它会特异得结合到病毒的RNA上,从而切断病毒的RNA,停止它的翻译,解除它的劫持。。

但是这个病毒的抵抗机制更多的是发生在植物上,作为植物免疫的一部分,而在动物细胞中,这个现象更多被利用于通过microRNA来调控基因的表达等等。。。

在动物细胞中,病毒的抵抗则是通过先天免疫来初步抵抗,而后天免疫作为彻底清除和制造记忆的作用。

首先,病毒想入侵个体,第一层要攻破的防线的就是我们的皮肤和呼吸道的粘液等等。。可以把病毒想象成要入侵城堡的强盗,而第一层防线就是护城河。。其实我们的环境中有数以万计的病毒,而第一层防线可以有效得抵抗掉大多数的入侵,机制包括物理阻隔(皮肤的显而易见的作用)和粘液的吸附等等,这些和物理基础结合的其实也是现在研究的热点。。

图片来自google搜索,简单叙述了病毒激活免疫细胞的机制,图中:

Phagocytosis为吞噬作用,包括巨噬细胞的内吞作用

APC为抗原呈递细胞(antigenpresenting cells),包括了职业APC(树突细胞/巨噬细胞/B细胞等)和非职业APC(被感染的普通细胞)

MHC class I/II为呈递抗原的受体

如果上述防线被突破了,那么就轮到我们的士兵,免疫细胞上场了(这里上场的主要是巨噬细胞(macrophage)和职业的树突细胞(DCcells))。。。在正常细胞被感染了后,被感染细胞会通过内吞作用,消化病毒的蛋白,然后呈递抗原,杀伤性淋巴细胞和巨噬细胞会来识别抗原然后杀死这些被感染的细胞。。同时,许多游散在组织中的树突细胞作为哨兵,在被侵染后感知了病毒入侵,也会通过表面受体引导T细胞过来清除现场。。与此同时,哨兵也会迁移到淋巴结进行抗原呈递,告知入侵。。这些初步的处理都是为了拉起机体的警报,告知有危险,从而动员循环中的免疫细胞来参与清除被感染细胞,当病毒失去宿主而无法复制后后,会逐渐在细胞外被耗尽。。。最后通过T细胞 ,B细胞产生抗体的机制被激活,通过抗体和病毒抗原的特异性结合,彻底清扫余下的病毒。。最后大多数的T和B细胞或进行凋亡,剩下很小一部分的T细胞和B细胞会产生记忆细胞,为下次感染的快速反应而做准备。。

时间有限先写这些吧,具体信息涉及特别广,包括抗原呈递,TLR/NLR信号激活,被感染细胞自身的反病毒挟持策略(干扰素作用导致的蛋白翻译停止等),Thelper/cytolysis T cell 激活等等,这里就不赘叙了。。有兴趣可在回复告知,谢谢!

3/1/2015凌晨

【疯子恺的回答(0票)】:

泻药,刚好复习一下免疫,要不然过年太颓废了。

根据名字来推测,slicer enzyme应该是有剪切RNA作用的酶,类似于DNA复制时的拓扑异构酶(topoisomerase),但是搜索了pubmed,没有发现相关的酶。所以题主游戏中这个酶应该是虚构的。

至于细胞如何抵抗病毒的攻击,那就是人体的免疫系统的作用。第一层就是人体的皮肤屏障,将所有病原体抵挡在机体之外。第二,就是人体的免疫细胞起作用。

简单来说,高中的生物知识教过,人体的免疫细胞分为B细胞和T细胞。人体的免疫器官最主要的就是淋巴系统。B细胞骨髓(Bone marrow)来源,T细胞胸腺(Thymus)来源。其实,特异性免疫淋巴的免疫细胞大致分为B细胞,T细胞。而固有免疫的细胞还有巨噬细胞,树突状细胞和NK(natural kill)细胞等....

MHC(主要组织相容性复合体)。MHC-I类分子表达在所有有核细胞的表面,用来和自身免疫细胞之间的识别和信息传递。

OK,简单理解了人体的免疫系统,那么我们看病毒是如何侵犯人体的呢。通过破损的皮肤黏膜,病毒侵入机体,透过细胞膜进入细胞复制。不同的病毒进入细胞的方式和复制的方式不尽相同,但是我们身体内的所有细胞表面(除了成熟红细胞)都存在MHC-I,MHC-I可以让身体内的细胞毒性T细胞和NK细胞自我识别,避免自己杀伤自身组织,而被病毒感染的细胞表面会大幅度减少MHC-I的表达,自身免疫细胞就相应的杀死被病毒感染的细胞。

同时,由于固有免疫细胞吞噬了病毒,对病毒的抗原性进行了处理,把抗原的信息通过细胞表面的蛋白质分子和细胞因子传递给B细胞。B细胞受到细胞因子的激活,产生相应的特异性抗体,抗体可以和病毒的表面抗原结合,促进巨噬细胞对于病毒的吞噬。

【白河hotaru的回答(0票)】:

补充楼上,最近的研究中还发现一种可以在细胞内消灭病毒的物质,似乎和题主的描述相近

首先病毒是如何进入细胞的?大部分会有个欺骗蛋白,诱导细胞膜胞吞,当整个病毒进入细胞内,仍然是有病毒蛋白的,此时病毒的任务是……如何在浩瀚的细胞质海洋中,游荡至细胞核。因为病毒是没有能源的,也没有动力系统,靠分子热运动撞到核孔……恐怕要潜伏几年了

一般的病毒会进化出细胞转运蛋白的结合位点,跟细胞骨架结合向核的方向运行。在这个时期正好是这种新发现的

【小分子病毒胞内杀灭蛋白】,它会包裹蛋白,使其失活,标记细胞等待杀伤T细胞

【杨鹏翔的回答(0票)】:

BBC 人体的奥秘 有详解

【尼古拉斯斯的回答(0票)】:

【基塞的回答(0票)】:

三十亿年的战争 细胞与病毒的决战 http://www.iqiyi.com/w_19rshjrmm1.html

原文地址:知乎

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