臺灣成功大學(xué)對蝦類病毒瓦氏效應(yīng)的最新研究

        中國水產(chǎn)頻道報道，癌癥/腫瘤細(xì)胞為了達(dá)到增生目的，改變細(xì)胞對於有氧循環(huán)的需求，進(jìn)而將大部分的葡萄糖進(jìn)行醣解作用，此種現(xiàn)象稱之為[有氧醣解]或是[瓦氏效應(yīng)](Warburg effect)。由於可產(chǎn)生更多能量及生合成所需物供其快速增殖，致癌性病毒亦在受感染的脊椎動物細(xì)胞中驅(qū)始瓦氏效應(yīng)，得以促進(jìn)病毒增殖與細(xì)胞癌化。至今對於瓦氏效應(yīng)的所有知識皆建立在脊椎動物，而我們的研究領(lǐng)先全球發(fā)現(xiàn)無脊椎動物病毒也可在宿主細(xì)胞中，利用瓦氏效應(yīng)以達(dá)成功增殖。本研究應(yīng)用了最尖端的系統(tǒng)生物學(xué)研究策略，觀測威脅全球養(yǎng)蝦產(chǎn)業(yè)的蝦白點癥病毒(WSSV)於重要水產(chǎn)養(yǎng)殖物種--白蝦體內(nèi)的宿主反應(yīng)及病毒復(fù)制情況。由於研究所得皆建立於活體內(nèi)生物反應(yīng)，因此縮短了未來應(yīng)用於抗病蝦只篩選的產(chǎn)業(yè)研發(fā)距離。

　　

　　利用蛋白質(zhì)體學(xué)及代謝體學(xué)模式，研究團(tuán)隊在病毒基因體復(fù)制時期發(fā)現(xiàn)，許多與脊椎動物瓦氏效應(yīng)相關(guān)代謝路徑受到活化，包含醣解作用、五碳醣磷酸化路徑、生合成前驅(qū)物合成路徑等 (Figure 1)；但在病毒感染晚期，此些代謝路徑便不受活化，意即蝦類瓦氏效應(yīng)主要發(fā)生在病毒復(fù)制時期。造成蝦類瓦氏效應(yīng)的關(guān)鍵角色在於PI3K-Akt-mTOR訊息路徑，病毒可藉由此訊息路徑左右mTOR的兩種聚合體(mTORC1及mTORC2)，達(dá)到成功復(fù)制的目的。利用活體內(nèi)dsRNA基因沉默法及一系列的抑制劑處理以抑制WSSV所引起的瓦氏效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)只要沒有瓦氏效應(yīng)，即可降低WSSV基因表現(xiàn)及病毒基因體復(fù)制。再者，利用mTORC1/C2抑制劑抑制瓦氏效應(yīng)後，病毒轉(zhuǎn)向使用需氧細(xì)胞普遍使用的代謝路徑--檸檬酸循環(huán) (TCA cycle)，然而在此種代謝流之下，是無法滿足病毒對於能量及生合成所需前驅(qū)物的需求。

　　

　　這次研究成果提供了抗病蝦種的篩選及育種策略，從基因及代謝層面進(jìn)行優(yōu)質(zhì)蝦種選拔，減少蝦只發(fā)生此種不正常代謝(即瓦氏效應(yīng))發(fā)生的可能性，進(jìn)而降低病毒成功復(fù)制的機(jī)會。由於本研究團(tuán)隊成功建立由病毒所引起的無脊椎瓦氏效應(yīng)，并揭露關(guān)鍵調(diào)控路徑，論文於今年5月已被國際病毒學(xué)暨寄生蟲學(xué)領(lǐng)域排名第二的[PLOS pathogens]所接受。

　　

　　圖一、白點癥病毒感染蝦血球細(xì)胞後，於感染後12小時驅(qū)動有氧醣解(即瓦氏效應(yīng))，以有利於病毒基因體復(fù)制。