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Autophagy:广西大学覃一峰团队发现病毒衣壳“饿死”抗病毒哨兵:把MAVS送进自噬锅
2 X: B/ g4 d: J' J8 Q" _来源:iNature 2026-11-15 13:16$ m0 _+ d) r- s# i! T% W2 I& J9 p
该研究表明PAstV感染诱导显著的内质网应激,表现为HSPA5/GRP78表达上调,并诱导巨自噬/自噬,表现为MAP1LC3/LC3从LC3-I向LC3-II转化增加以及SQSTM1/p62表达降低。- f$ x1 J' I2 n. Z& ]$ g0 N# Z" A
猪星状病毒(PAstV)感染主要导致哺乳仔猪腹泻和脑炎,然而其潜在致病机制仍知之甚少。
2 D x2 J' l' v! V Q2026年10月29日,广西大学覃一峰独立通讯在Autophagy在线发表题为“Porcine astrovirus induces endoplasmic reticulum stress-mediated autophagic degradation of MAVS to inhibit type I interferon production”的研究论文。该研究利用先前分离的PAstV1-GX1毒株感染PK-15细胞。结果表明,PAstV感染诱导显著的内质网(ER)应激,表现为HSPA5/GRP78表达上调,并诱导巨自噬/自噬,表现为MAP1LC3/LC3从LC3-I向LC3-II转化增加以及SQSTM1/p62表达降低。药理学缓解ER应激有效抑制自噬,提示PAstV通过ER应激促进自噬。进一步的机制研究鉴定出,PAstV感染选择性激活未折叠蛋白反应中的EIF2AK3/PERK-EIF2S1/eIF2α-ATF4通路,确立该通路为介导自噬的关键上游信号。
/ m# C1 ~ Q: |3 w2 u0 o w5 {' n通过病毒蛋白筛选,衣壳蛋白被鉴定为负责诱导ER应激和自噬的主要病毒组分。该蛋白同时定位于线粒体和ER,在那里与MAVS(线粒体抗病毒信号蛋白)相互作用。衣壳蛋白通过自噬途径和凋亡相关途径以非经典、不依赖caspase-3的方式促进MAVS降解,从而抑制I型干扰素产生。调节ER应激、自噬或凋亡极大影响衣壳蛋白对I型干扰素的抑制。这提示衣壳蛋白通过触发ER应激阻碍I型干扰素产生,后者激活自噬并可能激活凋亡,导致MAVS降解。这些见解为理解PAstV的致病机制奠定基础,并有助于开发新的抗病毒治疗。
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; ~, y3 L& t3 j$ b% C2 Y猪星状病毒(PAstV)归类于星状病毒科哺乳动物星状病毒属。其特征为非包膜、单股正链RNA病毒。病毒基因组跨度约6.4至7.3千碱基,包含三个主要开放阅读框(ORFs):ORF1a、ORF1b和ORF2。值得注意的是,ORF1a和ORF1b最初翻译为多聚蛋白前体nsP1a和nsP1ab,随后被病毒蛋白酶切割以产生几种功能性非结构蛋白。这些蛋白包括病毒基因组连接蛋白(VPg)、3C样丝氨酸蛋白酶、RNA依赖性RNA聚合酶(RdRp)以及其他功能尚未确定的蛋白。ORF2编码病毒衣壳蛋白,其涵盖星状病毒推定的细胞受体结合结构域,并与病毒复制和致病性密切相关。此外,作者研究团队先前在ORF2区域鉴定出一个新的开放阅读框,命名为ORF2b。尽管ORF2b蛋白对PAstV复制并非必需,但其在增强病毒感染性中发挥关键作用。PAstV涵盖五种不同基因型(PAstV1–PAstV5),这些基因型的流行率在不同地理区域表现出相当大的变异。该病毒能够感染所有年龄的猪;然而,其对哺乳仔猪构成最重大威胁,主要诱导腹泻和脑炎,从而大幅危害养猪业的健康发展。尽管如此,目前对其致病机制的理解——特别是病毒操纵宿主调控网络以进行免疫逃逸的分子策略——仍然有限。这一知识空白显著阻碍了针对PAstV的有效抗病毒策略的开发。1 E. s% j# F( }) J" v4 i/ v2 f3 [
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图1.说明PAstV衣壳蛋白通过诱导er应激介导的自噬抑制I型IFN产生机制的示意图模型(摘自Autophagy )4 R( B& Q5 ^: p) ]: p( S2 I& y
内质网(ER)是负责蛋白质合成、折叠和运输的主要细胞器。各种生理和病理刺激,包括病毒感染,可破坏ER稳态,导致未折叠或错误折叠蛋白在其腔内积累,这一状况称为ER应激。为应对这种失衡,细胞启动未折叠蛋白反应(UPR),一种由三条信号通路介导的复杂网络:EIF2AK3/PERK(真核翻译起始因子2α激酶3)、ERN1/IRE1(内质网到细胞核信号1)和ATF6(激活转录因子6)。这一反应旨在减轻蛋白质合成负担并增强ER的折叠能力。同时,巨自噬/自噬是一种进化上保守的溶酶体降解通路,对维持细胞稳态不可或缺。自噬激活的标志是MAP1LC3/LC3(微管相关蛋白1轻链3)从其胞质可溶形式(LC3-I)转化为其膜结合形式(LC3-II)。LC3-II定位于自噬体前体的双膜结构上,促进其延伸和闭合。, ~- D, N/ N* Y' Q" U5 ?
在UPR未能恢复ER稳态的情况下,自噬经常作为持续ER应激的下游后果被激活。这种应激诱导的自噬通常作为细胞保护机制发挥作用,促进受损细胞器和蛋白质聚集体的清除。因此,ER应激作为上游触发因素,UPR作为即时适应性调节,而当UPR不足以缓解应激时,自噬作为下游救援机制出现。尽管如此,病毒已进化出复杂的策略来操纵这些细胞应激反应以利于自身。具体而言,某些病毒通过ER应激诱导自噬以降解宿主抗病毒先天免疫系统的关键组分,从而促进免疫逃逸。目前,PAstV如何编排ER应激和自噬以增强其复制的机制仍有待阐明。
1 K: B* U7 X/ M4 C/ u在本研究中,作者检查了PAstV感染在PK-15细胞中对ER应激和自噬的调节功能,证明PAstV通过诱导ER应激来诱导自噬。此外,作者研究了PAstV感染期间UPR的激活,并鉴定EIF2AK3-EIF2S1/eIF2α(真核翻译起始因子2亚基α)-ATF4(激活转录因子4)通路作为负责PAstV诱导的ER应激介导自噬的主要UPR分支。通过质粒转染筛选,作者鉴定了介导PAstV诱导的ER应激和自噬的关键病毒蛋白。该蛋白定位于ER和线粒体两者,与MAVS(线粒体抗病毒信号蛋白)相互作用,并通过与自噬和凋亡相关的通路促进MAVS降解,从而抑制I型干扰素(IFN)的产生。总之,这些发现为星状病毒与宿主细胞相互作用的机制提供了重要见解,并有助于新型抗病毒策略的开发。
& V2 z6 l2 `0 O( R5 n参考消息:https://doi.org/10.1080/15548627.2026.2754684' Z6 s$ `) E% c* O; P" Y) W, F
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