PLOS Pathog. | 哈兽研仇华吉/孙元团队发现非洲猪瘟病毒感染致病新机制

2023-09-06 00:09

近日，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所在解析非洲猪瘟病毒（ASFV）致病机制方面取得重要进展。相关研究成果以“The MGF300-2R protein of African swine fever virus is associated with viral pathogenicity by promoting the autophagic degradation of IKKα and IKKβ through the recruitment of TOLLIP”为题，于2023年8月11日发表在《PLoS Pathogens》杂志。该研究鉴定出一个新的ASFV毒力相关因子MGF300-2R蛋白并解析了其作用机制。

非洲猪瘟（ASF）是由ASFV感染引起的一种猪烈性传染病。目前已发现不同基因型和致病性的ASFV毒株，严重危害我国养猪业，造成巨大经济损失。由于对ASFV致病机制的了解十分有限，制约了安全、有效疫苗的研发。ASFV的靶细胞是猪原代肺泡巨噬细胞（PAMs），目前仍缺乏支持ASFV良好增殖的细胞系。为解决该问题，猪烈性传染病创新团队在前期研究中培育了一株细胞系适应ASFV毒株，并且意外发现，ASFV在适应传代细胞的过程中在PAMs中的复制能力逐渐减低，其基因组左侧可变区缺失约24.5 kb多基因家族基因（MGFs）。有趣的是，一些ASFV天然弱毒株中也发现了MGFs大片段缺失的现象，提示MGFs与ASFV的致病性和复制密切相关。

为探究调控ASFV在PAMs中复制的关键MGFs，本研究创新性地采用MGFs大片段与单个基因缺失相结合的策略，成功鉴定出MGF300家族基因（1L、2R和4L）为ASFV在PAMs中复制降低的关键基因。其中MGF300-2R基因编码蛋白可定位于细胞质和细胞核，推测其在ASFV的感染中发挥重要作用。为探究MGF300-2R蛋白调控ASFV复制的分子机制，本研究通过转录组测序分析发现，相比野生型ASFV（ASFV-WT），MGF300-2R基因缺失毒株（Del2R）感染PAMs后，可诱导高水平炎性细胞因子IL-1β和TNF-α的产生。机制研究表明，MGF300-2R蛋白与NF-κB信号通路中的关键分子IKKα和IKKβ存在相互作用，并可促进其发生K27连接的多聚泛素化，进而招募选择性自噬受体TOLLIP，通过自噬溶酶体途径降解IKKα和IKKβ，从而抑制IL-1β和TNF-α的产生。体内感染试验发现，接种10² TCID₅₀的Del2R对猪只无致病性，当接种10³ TCID₅₀的Del2R时，猪只的存活率为50%，具有一定致病性。进一步的研究发现，相比ASFV-WT，Del2R在猪只体内的复制显著降低并可以诱导高水平IL-1β和TNF-α的产生，同时也可以激发良好的体液免疫应答。本研究不仅证实MGF300-2R蛋白为ASFV的毒力相关因子，也为ASF减毒活疫苗的科学设计提供了新的靶标。