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感染导致线粒体结构和功能发生明显改变，包括线粒体形态和分布的改变，嵴增厚和缩短，线粒体与内质网接触部位的数量和面积增加，线粒体钙离子含量和质子泄漏增加。
在一项新的研究中，科学家们揭示了病毒感染如何影响线粒体的结构和功能，以及这些变化如何与病毒复制和感染进程紧密相关。这项研究提供了对病毒如何操纵宿主细胞线粒体以促进其生存和复制的深入理解，并可能为开发针对病毒感染的新疗法提供线索。
疱疹病毒引起重大疾病，但也是有希望的溶瘤治疗候选者。1型单纯疱疹病毒感染依赖于宿主细胞的核DNA复制、转录机制和线粒体代谢。讲师Maija Vihinen-Ranta和她的研究小组调查了HSV-1感染从早期到晚期感染过程中随时间变化的线粒体变化。
最近发表在PLOS Pathogens上的一项研究表明，这种感染导致了线粒体网络中编码蛋白质的基因的显著转录修饰，如呼吸链、细胞凋亡和线粒体的结构组织。
研究团队发现，单纯疱疹病毒1型（HSV-1）感染会诱导宿主细胞线粒体发生显著的结构和功能性重塑。在感染的早期和晚期阶段，与呼吸链、凋亡和线粒体结构组织相关的宿主蛋白编码基因的转录活动发生了广泛变化。通过高分辨率显微镜和相互作用分析，研究人员观察到线粒体在感染过程中出现了粗糙、细小和延长的形态，并重新定位到细胞核周围区域。此外，内质网与线粒体接触位点的数量和聚集显著增加，线粒体内膜的嵴变厚和变短。
代谢分析显示，随着感染的进展，ATP产生的重新激活伴随着线粒体钙离子含量的增加和质子泄漏的增加。这些发现表明，线粒体在病毒感染期间发生的重要结构和功能性变化与病毒的感染进程密切相关。
研究的通讯作者表示：“我们的研究结果揭示了病毒如何巧妙地操纵宿主细胞的线粒体，以优化其复制和生存。了解这些机制对于开发新的抗病毒策略至关重要，因为它们可能为治疗病毒感染提供了新的靶点。”
这项研究的意义在于，它不仅增进了我们对病毒感染期间线粒体变化的认识，而且还可能对开发新的抗病毒治疗策略产生影响。通过靶向病毒依赖的线粒体变化，科学家们可能能够设计出新的疗法来干扰病毒复制周期，从而帮助治疗由HSV-1引起的疾病。
总的来说，这项研究强调了线粒体在病毒感染中的作用，并为未来的研究提供了新的视角，以探索线粒体作为抗病毒治疗的潜在靶点。随着对病毒与宿主线粒体相互作用的进一步了解，我们可以期待在未来开发出更有效的治疗病毒感染的方法。研究人员发现，疱疹病毒感染会改变宿主细胞中线粒体的结构和正常功能。这一新发现有助于了解疱疹病毒与宿主细胞之间的相互作用，并开发新的病毒治疗方法。“我们的研究结果表明，感染的进展如何将平衡从健康细胞转移到患病细胞，并导致线粒体稳态的深刻扰动。这可以进一步了解疱疹病毒和宿主细胞之间的相互作用，”Jyväskylä大学的讲师Maija Vihinen-Ranta说。
Simon Leclerc et al, Progression of herpesvirus infection remodels mitochondrial organization and metabolism, PLOS Pathogens (2024).
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