Essential role for autophagy in the maintenance of immunological memory against influenza infection

Min C., Monica J. H., Huanhuan S., Lei W., Xiurong S., Brian E G., David B C., Farrah K. & Jin W. Nature medicine (2014) 20 (5): 503-510

Speaker: Po-Jung Fu (傅柏蓉)                                             Time: 13:00~14:00, Oct 29, 2014.

Commentator: Dr. Shun-hua Chen (陳舜華 老師)              Place: Room 601

流感病毒是一有三型(A,B,C)的單股負性RNA病毒，隸屬於正黏液病毒屬，常造成每年流行性感冒，有時則會造成全球性的大流行．A型流感感染人類及動物並引起疾病．疫苗注射是有效提供體液性免疫保護力的方式，特別是針對易受感染的族群，例如幼兒、孕婦、年長者及免疫缺陷病患．目前，經認證的疫苗為含有兩株(分別為H1N1跟H3N2)A型流感及一/二株B型流感(Victoria及Yamagata) 病毒的血球凝集素蛋白．自噬現象(autophagy)是一個細胞維持恆定的分解過程，此現象也與免疫功能相關．先前的研究發現，自噬現象缺乏會增加感染李斯特單核球菌及弓漿蟲的感染機率．數個與自噬現象相關的基因參與自噬現象，例如Atg7會如酵素般活化Atg12，而Atg12則會轉移到Atg10並與Atg5結合而形成自噬小體的前驅物．在此篇報導中，作者利用B細胞特異性Atg7(B/Atg7^-/-)基因剔除的老鼠以觀察自噬現象在免疫細胞中扮演的腳色．藉由以流感病毒(A/Hong Kong/8/68)免疫此B/Atg7^-/-老鼠，作者發現自噬現象的缺乏並不影響一級免疫性抗體的生產．但是，這些基因剔除鼠缺乏二級免疫反應，並造成老鼠中的病毒濃度增高，也造成擴散性的肺臟損害並增加老鼠的死亡率．進一步的研究發現，缺乏二級性免疫反應是因為氧化壓力在這些基因剔除鼠當中升高．自噬小體與溶酶體結合是主要幫助粒線體自我更新的降解途徑，這一個過程會幫助降低由粒線體產生的反應性氧化物(reactive oxygen species ；ROS)．因為在這群基因剔除鼠中缺乏了正常的自噬功能，ROS會大量累積在記憶性B細胞中並使得其死亡而造成二級免疫性抗體的缺乏．總結而論，細胞自噬現象對於記憶性Ｂ細胞的存活並產生有活性的抗體而言基本而重要，

References:

1.     Nelson, M.I. and E.C. Holmes, The evolution of epidemic influenza. Nat. Rev. Genet. (2007) 8(3): 196-205

2.     Schotsaert, M. and A. Garcia-Sastre, Influenza Vaccines: A Moving Interdisciplinary Field. Viruses (2014) 6(10): 3809-3826

3.     Kim, I., S. Rodriguez-Enriquez, and J.J. Lemasters, Selective degradation of mitochondria by mitophagy. Arch. Biochem. Biophys. (2007) 462(2): 245-53

4. Levine, B., N. Mizushima, and H.W. Virgin, Autophagy in immunity and inflammation. Nature (2011) 469(7330): 323-335