近日，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院獸醫(yī)所李彬研究員團(tuán)隊(duì)在豬冠狀病毒-豬流行性腹瀉病毒（PEDV）變異株逃逸補(bǔ)體C3抗病毒作用機(jī)制方面取得重要進(jìn)展，相關(guān)研究成果以題為“Nonstructural protein 1 of variant PEDV plays a key role in escaping replication restriction by complement C3”在線發(fā)表于病毒學(xué)領(lǐng)域國際權(quán)威期刊《Journal of Virology》（IF=6.5，top期刊）。李彬研究員為論文通訊作者，動(dòng)物腹瀉病防控創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的范寶超副研究員和博士后彭棋為論文共同第一作者。
α冠狀病毒屬的豬流行性腹瀉病毒（Porcine epidemic diarrhea virus，PEDV）首次發(fā)現(xiàn)于上世紀(jì)70年代，隨后蔓延至世界各地。自2010年以來，高致病性PEDV變異株的暴發(fā)給全球養(yǎng)豬業(yè)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。相比經(jīng)典毒株，PEDV變異株致病性更強(qiáng)，而且在原有疫苗免疫的豬場(chǎng)仍然發(fā)病，但其毒力增強(qiáng)和免疫逃逸機(jī)制尚不清楚。
補(bǔ)體系統(tǒng)是生物體免疫系統(tǒng)的重要組成部分，在抗病毒感染中發(fā)揮重要作用，其中，補(bǔ)體分子C3處于三種補(bǔ)體途徑激活的核心位置，同時(shí)自身也可參與胞內(nèi)免疫反應(yīng)。本研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)在PEDV變異株感染的仔豬腸道上皮細(xì)胞中，C3轉(zhuǎn)錄水平顯著降低。在體外，通過C3的干擾和過表達(dá)，發(fā)現(xiàn)C3具有顯著抑制PEDV復(fù)制的作用。
研究人員采用人肝癌細(xì)胞系Huh7進(jìn)行病毒感染試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)與PEDV經(jīng)典株相比，變異株顯著抑制Huh7中C3的轉(zhuǎn)錄和表達(dá)水平；進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)PEDV變異株和經(jīng)典株均誘導(dǎo)細(xì)胞中高水平IL-1β，但是與PEDV經(jīng)典株相比，變異株顯著下調(diào)IL-1β誘導(dǎo)的C3轉(zhuǎn)錄和表達(dá)。深入研究發(fā)現(xiàn)，PEDV變異株通過抑制C3表達(dá)信號(hào)通路p38-MAPK-C/EBP-β中C/EBP-β的磷酸化而發(fā)揮抑制C3轉(zhuǎn)錄作用。
通過對(duì)病毒蛋白的篩選和位點(diǎn)突變體的構(gòu)建，明確了PEDV非結(jié)構(gòu)蛋白nsp1的第50位氨基酸具有調(diào)節(jié)C/EBP-β磷酸化作用。最后，研究人員構(gòu)建了相應(yīng)的位點(diǎn)突變毒株，在病毒水平驗(yàn)證了PEDV nsp1的第50位氨基酸在調(diào)節(jié)C3表達(dá)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
該研究首次報(bào)道了補(bǔ)體C3的抗PEDV感染能力，發(fā)現(xiàn)了PEDV變異株可通過下調(diào)C3表達(dá)而逃避其抗病毒作用，揭示了PEDV變異株的一種新的免疫逃逸策略，加深了對(duì)該病原致病機(jī)制的了解，也為冠狀病毒防控提供了新的思路。
研究得到了十四五國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFD1801104）、國家自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金、江蘇省自主創(chuàng)新基金、院顛覆性探索性等項(xiàng)目資助
