Gasdermin(GSDM)家族蛋白是细胞焦亡的执行者——它们被激活后在细胞膜上打孔,细胞破裂死亡,释放大量炎症因子和抗原,强力激活免疫系统。但焦亡是一把双刃剑:过度激活会损伤组织(如新冠重症中的细胞因子风暴),而激活不足又无法清除病毒。最关键的问题是:传统焦亡依赖宿主caspase的切割,无法区分“被病毒感染的细胞”和“健康的旁观细胞”。
2026年7月20日,军事科学院军事医学研究院秦成峰研究员、黄怡娇副研究员,联合中国医学科学院苏州系统医学研究所吴爱平研究员合作(李霖、闫秀丽、王皓阳、周航宇及李玉妍为共同第一作者)在Cell 在线发表题为“Viral protease-initiated lytic cell death as a universal antiviral mRNA therapy” 的研究论文,该研究提出了一个极其巧妙的解决方案——病毒蛋白酶诱导的裂解性细胞死亡(VID)。
核心思路:换锁
GSDMD蛋白在静止状态下是自抑制的,需要被切割掉N端的抑制结构域才能激活成孔。天然情况下,切割者是宿主caspase。研究团队把GSDMD中天然的caspase切割基序替换成了特定病毒蛋白酶的切割基序——相当于把“只能用宿主钥匙开的锁”换成了“只能用病毒钥匙开的锁”。
这样,只有被病毒感染的细胞(里面正在翻译病毒蛋白酶)才能切割并激活改造后的GSDMD,引发焦亡;健康细胞因为没有病毒蛋白酶,GSDMD保持沉默。
文章模式图(图源自Cell )
mRNA-LNP递送
团队将编码改造后GSDMD的mRNA封装进脂质纳米颗粒(LNP)——与新冠mRNA疫苗相同的递送平台。注射后,细胞摄取LNP,翻译出“待机状态”的改造GSDMD。一旦被病毒感染,病毒蛋白酶立即激活GSDMD,感染细胞在几小时内裂解死亡。
“杀灭与预警”双效应
感染细胞焦亡后释放两样东西:一是被“困”在里面的病毒颗粒(杀灭效应),二是大量的细胞内容物和抗原(预警效应),后者激活周围的抗原呈递细胞和T细胞,形成旁观者免疫应答。相当于“炸掉一个敌军的据点,同时把敌军的情报广播给全军”。
广谱验证
团队在甲型肝炎病毒(HAV)、寨卡病毒(ZIKV)和SARS-CoV-2模型中验证了VIDA的效果,均显著抑制病毒复制和减轻组织损伤。对于SARS-CoV-2,他们还用生成式AI从头设计了针对其主要蛋白酶的最优切割基序,进一步提升了效率。
意义
VID平台的核心优势在于“通用性”——只需更换切割基序序列(一段短短的多肽编码),就可以适配任何一种编码蛋白酶的病毒。mRNA-LNP的生产工艺已经成熟(新冠疫苗已验证),这意味着VIDA可以成为一个“即插即用”的抗病毒平台:新病毒出现后,几天内就能设计出对应的VIDA mRNA序列,快速投入生产和部署。这可能是继mRNA疫苗之后,mRNA技术在抗感染领域的又一次范式突破。
https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(26)00751-8
Bioon细胞
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