非洲猪瘟病毒拮抗宿主cGAS-STING信号通路的研究进展

非洲猪瘟病毒（African swine fever virus,ASFV）拥有多种逃逸宿主免疫应答的策略,造成病毒难以被宿主清除。cGAS-STING信号通路介导的天然免疫在抗ASFV感染中发挥了重要作用,然而病毒编码的多个蛋白靶向该通路中的不同分子以拮抗宿主的I型干扰素应答。利用基因编辑技术敲除这些病毒基因后,ASFV对宿主的致病性降低,成为基因缺失疫苗的研制潜在靶点。本文对目前已知参与调控宿主cGAS-STING信号通路的病毒蛋白进行总结,旨在阐明这些蛋白免疫逃逸cGAS-STING信号通路的分子机制,加深对ASFV免疫逃逸策略的理解,以期为ASFV致病机制研究与疫苗创制提供参考。     

非洲猪瘟病毒E248R蛋白抑制cGAS-STING介导的天然免疫

为了探究ASFV E248R蛋白调控cGAS-STING信号通路的机制,利用双荧光素酶报告系统验证ASFV E248R蛋白够剂量依赖性地抑制cGAS-STING和HT-DNA诱导的IFN-β的产生。通过相对定量PCR技术验证,过表达E248R抑制IFNB1、RANTES、IL-6和TNF-αβ基因的转录水平。免疫共沉淀和激光共聚焦试验结果表明,E248R与STING相互作用。通过蛋白印迹试验证实,过表达E248R可抑制STING的表达。研究表明ASFV E248R蛋白通过抑制STING的表达拮抗天然免疫应答。该结果将扩展对ASF免疫逃逸的认知,为疫苗的研制提供新的思路。     

非洲猪瘟病毒I226R蛋白抑制cGAS-STING通路介导的天然免疫应答

本研究旨在探究非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV) I226R蛋白(I226R protein, pI226R)抑制cGAS-STING信号通路的作用机制。利用双荧光素酶报告系统和实时荧光定量PCR (real-time quantitative PCR, qPCR)证明pI226R显著抑制cGAS-STING通路介导的I型干扰素及干扰素刺激相关基因的产生。免疫共沉淀及激光共聚焦显微镜试验发现pI226R与cGAS蛋白相互作用。免疫印迹分析证明pI226R通过自噬-溶酶体途径促进cGAS蛋白的降解。同时,pI226R阻碍了cGAS与E3泛素连接酶三基序蛋白56 (tripartite motif protein 56, TRIM56)的结合,导致cGAS的单泛素化减弱,从而抑制了cGAS的活化和cGAS-STING通路的激活。总之,本研究证明ASFV pI226R通过拮抗cGAS进而抑制宿主的抗病毒天然免疫反应,进一步增加了对研究ASFV免疫逃逸机制的理解,为疫苗的研发提供了理论基础。     

猪流行性腹泻病毒蛋白拮抗宿主天然免疫应答的研究进展

猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)是引起猪腹泻的主要病原之一,可导致猪呕吐、水样腹泻和严重脱水等症状,对仔猪的致死率高达100％,给养猪业造成了巨大的经济损失.PEDV编码的21个蛋白不仅参与病毒增殖,而且在拮抗宿主天然免疫应答中发挥重要作用.目前,已有10个蛋...     

猪流行性腹泻病毒与宿主抗病毒天然免疫抑制

猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)能引起猪腹泻等肠道疾病,属于α属冠状病毒,它的爆发给很多国家养猪业造成了严重的经济损失。2010年以来,PEDV感染在中国出现大规模爆发,一种突变型PEDV也于2013年在美国出现并迅速传播。 RNA病毒能够通过Toll样受体通路3（TLR3）和RIG-I样受体通路（RLR）诱导I型干扰素的产生。但以往的研究表明,PEDV感染能抑制I型干扰素的合成。近年来有关PEDV调节宿主天然免疫应答的研究取得了很大进展。PEDV主要通过编码作为干扰素拮抗剂的病毒蛋白以及隐藏病毒自身病原相关分子模式（PAMP）等两种方式逃逸宿主天然免疫应答。目前已报道,PEDV非结构蛋白1可通过降解CBP阻碍干扰素调节因子3(IRF-3)组装成增强子复合体;木瓜蛋白酶样蛋白酶可通过其去泛素化酶活性阻断天然免疫信号通路传递;3C样蛋白酶可通过剪切NEMO发挥干扰素拮抗剂活性;核衣壳蛋白通过结合TBK1抑制I型干扰素产生。PEDV也可通过合成加帽酶隐藏其病原相关分子dsRNA来避免激活天然免疫通路。PEDV抗病毒天然免疫机制阐明为研究PEDV感染免疫和致病机制提供了重要的理论依据,为研发抗PEDV新型疫苗和药物提供了基础。     

猪瘟病毒与宿主细胞间的相互关系

猪瘟病毒(CSFV)是一种正链RNA病毒,在培养细胞中增殖力弱,滴度低,通常不使培养细胞产生病理变化;而感染猪导致的猪瘟发病迅速,死亡率高。本文综述了近年来在CSFV增殖过程、与宿主细胞间的相互作用方面的研究进展,并对CSFV与细胞凋亡间的关系进行了探讨。     

非洲猪瘟病毒的免疫逃逸策略

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)引起的一种猪烈性传染病。目前无商品化的ASF疫苗,一旦发病,仅能依靠快速扑杀进行防控,严重威胁我国养猪及相关行业的健康发展。ASF疫苗研发面临的主要困难是对ASFV的毒力相关基因、致病及其免疫逃逸机制知之甚少。本文对ASFV的免疫逃逸研究进行了总结,探讨了ASFV免疫逃逸基因及其编码蛋白的功能,以便加深对ASFV及其免疫逃逸策略的认知,为致病机制研究和疫苗研发提供借鉴。     

细菌病原体突破天然免疫系统的策略

近10年来,天然免疫和病原微生物两个相关领域研究取得了巨大进展。面对功能完备的天然免疫系统,一些病原微生物感染宿主的机制逐步进化了,并且病原体通过此进化避免被识别,促进或避免炎症的产生。事实证明,病原体不仅能在天然免疫反应中幸存,而且还能利用天然免疫反应来提高它的致病性。     

非洲猪瘟病毒多基因家族研究进展

非洲猪瘟(African swine fever,ASF)是由非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)感染引起的一种急性、热性、高度接触性、致死性动物传染病.由于ASFV基因组庞大,变异能力强,免疫逃逸机制复杂,至今无有效药物和疫苗.近年来,对多基因家族的研究取得了很大的进展,可变区多基因家族拷贝数变化是导致ASFV变异的主要原因,且陆续发现多基因家族在决定细胞宿主范围、影响病毒毒力强弱、抑制Ⅰ型干扰素信号通路、抑制干扰素抗病毒效应和促进病毒蜱源感染中具有重要作用.本文对当前的ASFV多基因家族研究进展进行总结,阐述其在基因变异和病毒感染中的作用,以期为非洲猪瘟免疫逃逸机制的探索和疫苗的研发提供理论依据.     

肠道病毒71型与天然免疫系统相互作用的研究进展

肠道病毒71型(enterovirus 71,EV71)为小RNA病毒科肠道病毒属成员,是引起手足口病的主要病原体之一。EV71流行广泛,其感染可引发中枢神经系统疾病,并造成重症手足口病,给公共卫生安全带来极大挑战。EV71的致病机制与病毒和宿主天然免疫系统的相互作用关系密切,涉及病毒逃逸干扰素反应、病毒抑制核因子κB(nuclear factorκB,NF-κB)信号通路及病毒与天然免疫细胞相互作用等多个环节。本文就近年来EV71与宿主天然免疫系统相互作用的研究进展进行综述。     

Synthesis and antiviral activity of a novel glycosyl sulfoxide against classical swine fever virus

A novel compound—2″,3″,4″,6″-tetra-O-acetyl-β-d-galactopyranosyl-(1→4)-2′,3′,6′-tri-O-acetyl-1-thio-β-d-glucopyranosyl-(5-nitro-2-pyridyl) sulfoxide—designated GP6 was synthesized and assayed for cytotoxicity and in vitro antiviral properties against classical swine fever virus (CSFV) in this study. We showed that the examined compound effectively arrested CSFV growth in swine kidney cells (SK6) at a 50% inhibitory concentration (IC₅₀) of 5 ± 0.12 μg/ml without significant toxicity for mammalian cells. Moreover, GP6 reduced the viral E2 and E^rns glycoproteins expression in a dose-dependent manner. We have excluded the possibility that the inhibitor acts at the replication step of virus life cycle as assessed by monitoring of RNA level in cells and culture medium of SK6 cells after single round of infection as a function of GP6 treatment. Using recombinant E^rns and E2 proteins of classical swine fever virus produced in baculovirus expression system we have demonstrated that GP6 did not influence glycoprotein production and maturation in insect cells. In contrast to mammalian glycosylation pathway, insect cells support only the ER-dependent early steps of this process. Therefore, we concluded that the late steps of glycosylation process are probably the main targets of GP6. Due to the observed antiviral effect accompanied by low cytotoxicity, this inhibitor represents potential candidate for the development of antiviral agents for anti-flavivirus therapy. Further experiments are needed for investigating whether this compound can be used as a safe antiviral agent against other viruses from unrelated groups.     

猪瘟病毒衣壳蛋白靶向核酸酶表达系统的建立及鉴定

根据猪瘟病毒衣壳蛋白(C)基因序列设计一对引物,RT-PCR扩增获得编码猪瘟病毒衣壳蛋白的C基因,将其插入到含有葡萄球菌核酸酶(SN)基因的真核表达载体pcDNA-SN中,筛选获得重组质粒pcDNA-C-SN。脂质体转染猪肾细胞(PK-15),并经G418稳定筛选,通过RT-PCR、免疫印迹和间接免疫荧光鉴定表达的融合蛋白,体外DNA消化试验检测核酸酶活性。结果表明融合蛋白C-SN在PK-15细胞中获得了稳定表达,能够被兔抗猪瘟病毒衣壳蛋白多抗所识别,并具有良好的核酸酶活性,能够对DNA进行切割。同时,稳定表达融合蛋白C-SN的PK-15细胞系中能够有效抑制猪瘟野毒的增殖,使其感染性降低102～103倍。这些结果为进一步将衣壳蛋白靶向病毒灭活策略应用于抵抗猪瘟病毒感染奠定了基础。     

猪瘟病毒野毒株持续感染细胞模型的建立

采用猪瘟病毒野毒珠（ＣＳＦＶ３９）感染猪肾传代细胞系ＰＫ－１５,经连续传７９代,建立了稳定的病毒持续感染细胞模型,获得ＣＳＦＶ３９－ＰＫ１５细胞株。用免疫荧光、ＲＴ－ＰＣＲ检测、透射电镜跟踪观察了ＣＳＦＶ３９－ＰＫ１５细胞株连续传代中病毒在细胞内的存在情况。结果表明第９,２９,７９代细胞仍有猪瘟病毒存在,表现出病毒持续感染的基本特征。这为深入研究猪瘟病毒持续感染机理奠定了基础。     

猪瘟病毒Core蛋白核仁定位序列鉴定

黄病毒科病毒核衣壳蛋白的核仁定位在病毒颗粒包装与病毒复制中发挥重要作用。为鉴定黄病毒科的猪瘟病毒Core蛋白核仁定位序列,本研究构建了将Core蛋白、截短突变体和氨基酸位点突变体分别与增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein, EGFP )融合的真核表达质粒,转染至PK15细胞后进行表达和定位分析,结果显示 Core蛋白核仁定位序列为PESRKKL,其关键氨基酸为R76K77,对理解猪瘟病毒Core蛋白结构与功能和为后续研究Core蛋白在病毒复制及颗粒包装中的作用有重要意义。     

猪瘟病毒E2(gp55)基因的克隆表达及其DNA疫苗的初步研究

用RTPCR方法从中国标准强毒株石门毒的细胞培养物中扩增获得了其结构蛋白E2基因cDNA,将之克隆到pGEM5Z T载体,用双脱氧链终止法测定其核苷酸序列,并推导出其对应氨基酸序列,与几个代表毒株Alfort株、Brescia株和C株相应序列进行比较,所测核苷酸序列与各株的同源性分别为84.7%、92.6%和95.2%,氨基酸序列的同源性分别为89.4%,92.6%和94.6%;将此E2片段亚克隆至真核表达载体pcDNA3.1,构建表达CSFV E2蛋白的重组质粒pcE2,用脂质体转染法将pcE2导入cos7细胞进行瞬时表达,用针对E2蛋白的特异性单抗以间接免疫荧光法检测,结果E2蛋白在cos7细胞中获得了正确表达,随之将pcE2质粒DNA进行小鼠肌内接种免疫,ELISA法检测证实在免疫后2周和4周的小鼠体内可诱导出较为明显的阳性血清,并高于E2单抗的阳性对照,病毒中和试验也表明DNA免疫后小鼠体内可诱导产生CSFV中和抗体;同时构建了能在昆虫细胞Sf9中表达GSTE2和GSTGFPE2融合蛋白的重组杆状病毒;上述研究结果为研制针对CSFV的DNA疫苗,亚单位疫苗及其诊断试剂打下了基础。     

基于Semliki Forest病毒RNA复制子的猪瘟RNA疫苗初步研究

将猪瘟病毒E2基因克隆于我们此前构建的衍生于Semliki Forest病毒(semliki forest virus,SFV)RNA复制子的新型真核表达载体pSFV1CS中,获得重组质粒pSFV1CS-E2。用纯化的pSFV1CS-E2分别转染BHK-21细胞和293T细胞,经间接免疫荧光试验检测显示,CSFV E2基因在转染细胞中得到表达。小鼠接种试验结果表明,10μg或100μg pSFV1CS-E2可诱导小鼠产生猪瘟特异性抗体。     

Identification of nucleoporin 93 (Nup93) that mediates antiviral innate immune responses

RIG-I-like receptors (RLRs) are cytoplasmic sensors for viral RNA that elicit antiviral innate immune responses. RLR signaling culminates in the activation of the protein kinase TBK1, which mediates phosphorylation and nuclear translocation of IRF3 that regulates expression of type I interferon genes. Here, we found that Nucleoporin 93 (Nup93), components of nuclear pore complex (NPC), plays an important role in RLR-mediated antiviral responses. Nup93-deficient RAW264.7 macrophage cells exhibited decreased expression of Ifnb1 and Cxcl10 genes after treatment with a synthetic RLR agonist stimulation as well as Newcastle Disease Virus infection. Silencing Nup93 in murine primary macrophages and embryonic fibroblasts also resulted in reduced expression of these genes. IRF3 nuclear translocation during RLR signaling was impaired in Nup93-deficient RAW264.7 cells. Notably, the activation of TBK1 during RLR signaling was also decreased in Nup93-deficient cells. We found that Nup93 formed a complex with TBK1, and Nup93 overexpression enhanced TBK1-mediated IFNβ promoter activation. Taken together, our findings suggest that Nup93 regulates antiviral innate immunity by enhancing TBK1 activity and IRF3 nuclear translocation.