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贝勒医学院（Baylor College of Medicine）和合作机构的研究人员提高了我们对轮状病毒（轮状病毒是儿童急性胃肠炎最常见的病因）如何致病的理解。这项发表在《科学进展》杂志上的研究首次表明，轮状病毒蛋白NSP4不仅在感染细胞内，而且在附近未感染细胞内破坏钙信号，对轮状病毒感染的多个方面既是必要的，也是充分的。钙信号的这些中断影响轮状病毒疾病的严重程度，为NSP4的功能如何影响轮状病毒的毒力提供了新的见解。研究结果表明，操纵NSP4可能会导致预防或治疗轮状病毒感染的新策略。
贝勒医学院（Baylor College of Medicine）和合作机构的研究人员提高了我们对轮状病毒（轮状病毒是儿童急性胃肠炎最常见的病因）如何致病的理解。发表在《科学进展》杂志上的这项研究首次表明，轮状病毒蛋白NSP4不仅在被感染的细胞内，而且在附近未被感染的细胞中，通过破坏钙信号，对轮状病毒感染的多个方面既是必要的，也是充分的。钙信号的这些中断影响轮状病毒疾病的严重程度，为NSP4的功能如何影响轮状病毒的毒力提供了新的见解。研究结果表明，操纵NSP4可能会导致预防或治疗轮状病毒感染的新策略。
“仅轮状病毒就占了所有严重儿科急性胃肠炎病例的四分之一，这种疾病通常表现为水样腹泻、呕吐、发烧和腹痛。目前，全世界每年有近50万儿童死于这种疾病，”通讯作者Joseph Hyser博士说，“尽管口服补液疗法和减毒轮状病毒活疫苗有助于减轻全世界儿童患轮状病毒急性胃肠炎的负担，但仍有改进的余地。”
在目前的研究中，Hyser和他的同事们更深入地研究了轮状病毒感染期间NSP4的功能如何影响疾病的严重程度，希望找到一种治疗或预防疾病的新方法。在之前的一项研究中，研究人员发现轮状病毒触发了被称为“细胞间钙波”的异常钙信号，这种信号从感染细胞辐射到邻近的未感染细胞，抑制这些信号会减轻疾病的严重程度。
“结果表明，钙波可能有助于轮状病毒的复制和毒性；然而，目前尚不清楚病毒是如何触发这一信号的。”“我们已经有证据表明，NSP4在可能参与触发钙波的病毒蛋白列表中名列前茅。”
利用现有的人类和猪强毒和减毒轮状病毒毒株，以及由反向遗传系统产生的新型基因重组毒株，研究小组使用一系列实验模型，包括实验室培养的细胞、肠道类器官培养和动物模型，研究了NSP4在诱导钙波中的作用及其与疾病严重程度的联系。
研究人员发现，轮状病毒产生钙波的能力完全归因于NSP4，因此，即使在没有轮状病毒感染的情况下，细胞中NSP4的表达也会产生与天然感染难以区分的钙波。
重要的是，来自减毒轮状病毒的NSP4比来自强毒株的NSP4诱导的钙波更少，在动物模型中，将减毒的NSP4插入强毒轮状病毒株中既减少了其产生的钙波的数量，又降低了其引起腹泻的能力。
Hyser说：“我们发现轮状病毒产生钙波的能力与NSP4密切相关，仅NSP4的表达就足以产生钙波，轮状病毒疾病严重程度的多个方面与产生钙波的能力相关。”
此外，钙波还引发免疫反应，暗示钙失调是病毒识别的一种手段。
Hyser说：“总的来说，证据表明NSP4似乎参与了与轮状病毒疾病严重程度和宿主细胞对这种异常水平钙信号的反应相关的钙波的诱导。”
这一发现可能不仅适用于轮状病毒，还适用于其他携带类似NSP4蛋白的病毒，这些蛋白可能参与破坏钙信号。
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