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这篇研究聚焦水稻条纹病毒（RSV）。研究发现，褐飞虱（Laodelphax striatellus）中的 LsPellino 参与 Toll 免疫途径抑制 RSV 感染。而 RSV 的 NS3 蛋白劫持 LsSOCS5，促使 LsPellino 经 26S 蛋白酶体途径降解，削弱免疫，助力病毒感染，为控制植物病毒传播提供新视角。
### 研究背景
Toll 免疫途径在昆虫和哺乳动物中是一条进化上保守的信号通路，当病原体感染果蝇时，受体 Toll 与激活的 Spatzle（Spz）结合，招募 MyD88、Tube 和 Pelle 形成受体近端寡聚复合物，引发一系列反应，调节抗菌肽表达。Pellino 蛋白是高度保守的 E3 泛素连接酶，参与调节 PRR 信号通路，包括 Toll 免疫途径，但在植物病毒通过昆虫载体传播过程中的作用尚不清楚。
水稻条纹病毒（RSV）属于纤细病毒属和 Phenuiviridae 科，是一种非包膜负义 RNA 病毒，给亚洲水稻生产造成严重损失。它由灰飞虱（Laodelphax striatellus）以持久增殖方式传播，感染后会激活灰飞虱的多种免疫信号通路，此前研究发现 Toll 信号通路也参与其中，但 Pellino 是否影响 RSV 传播并不明确。
研究结果
- LsPellino 的鉴定与特征：通过比对灰飞虱基因组和其他昆虫的 Pellino 基因，鉴定出 LsPellino 基因。其开放阅读框（ORF）包含 1329bp，编码 48.6kDa、442 个氨基酸的蛋白质，含有 FHA 和 RING-like 两个典型功能域。氨基酸序列比对和系统发育分析显示，它与其他飞虱的 Pellino 同源性高。
- RSV 感染时 LsPellino 表达受抑制：利用 RT-qPCR 检测发现，灰飞虱取食 RSV 感染植株后，LsPellino 转录水平在 1 天和 3 天上调，6 天和 9 天显著下调。在带毒灰飞虱中，LsPellino 在转录和蛋白水平均低于无毒灰飞虱，且在各发育阶段和组织中，带毒个体的表达量都明显降低。免疫荧光标记表明，LsPellino 与 RSV 病毒粒子不共定位，且在感染细胞中的荧光强度显著下降。
- LsPellino 抑制 RSV 复制和传播：用双链 LsPellino（dsLsPellino）处理带毒灰飞虱，使其 LsPellino 相对转录水平显著降低，同时 RSV 核衣壳蛋白（NP）在 RNA 和蛋白水平的积累增加。用 dsLsPellino 和 RSV 粗提物处理无毒灰飞虱，病毒 RNA 水平显著升高。此外，dsLsPellino 处理的灰飞虱对 RSV 的获取率和传播率更高，感染 RSV 的中肠上皮细胞数量也明显增加，证明 LsPellino 抑制 RSV 复制和传播。
- E3 泛素连接酶 LsSOCS5 与 LsPellino 相互作用并介导其降解：以 LsPellino 为诱饵蛋白筛选出 72 个潜在相互作用蛋白，酵母双杂交（Y2H）和体内共免疫沉淀（Co-IP）实验证实 E3 泛素连接酶 LsSOCS5 与 LsPellino 相互作用，且 LsSOCS5 特异性结合 LsPellino 的 N 端片段。免疫荧光实验显示二者在灰飞虱唾液腺和中肠细胞共定位。干扰 LsSOCS5 表达后，带毒灰飞虱中 LsPellino 表达增加，病毒 NP 水平下降；用蛋白酶体抑制剂 MG132 处理带毒灰飞虱，LsPellino 积累增加，病毒 NP 积累减少，表明 26S 蛋白酶体途径参与 RSV 诱导的 LsPellino 降解。
- RSV 非结构蛋白 NS3 促进 LsSOCS5 介导的 LsPellino 降解：Y2H、pull-down 和 Co-IP 实验表明，RSV 非结构蛋白 NS3（RSV-NS3）与 LsSOCS5、LsPellino 相互作用，且 RSV-NS3 特异性结合 LsPellino 的 N 端片段。免疫荧光显微镜观察发现，RSV-NS3 与 LsSOCS5 或 LsPellino 部分共定位。竞争结合实验显示，RSV-NS3 能稳定 LsSOCS5 和 LsPellino 的相互作用。干扰 NS3 表达后，带毒灰飞虱中 LsPellino 表达显著增加，说明 NS3 促进 LsSOCS5 介导的 LsPellino 降解。
- LsPellino 降解减弱 Toll 途径介导的抗病毒免疫反应：Y2H 和 pull-down 实验证明，Toll 免疫途径的核心成分 LsTube 与 LsPellino 的 C 端片段特异性相互作用，表明 LsPellino 对 Toll 免疫途径有调节作用。干扰 LsPellino 表达后，用 RSV 粗提物处理无毒灰飞虱，下游免疫相关基因（LsATG3、LsATG8 和 LsATG12）转录水平显著降低；干扰 LsSOCS5 或 NS3 表达后，这些免疫基因表达上调，说明 LsSOCS5 介导的 LsPellino 降解减弱 Toll 途径介导的抗病毒免疫反应。
- LsPellino 参与其他水稻病毒感染：研究发现，感染水稻黑条矮缩病毒（RBSDV）的灰飞虱中，LsPellino 在转录和蛋白水平均显著降低。干扰 LsPellino 表达后，RBSDV 衣壳蛋白（RB-P10）积累增加。Y2H 和 pull-down 实验显示，RBSDV 的次要核心衣壳蛋白 RB-P8 能与 LsPellino 和 LsSOCS5 结合，表明 LsPellino 参与 RBSDV 感染过程。
研究讨论
本研究揭示了 RSV 新的反防御策略，即 RSV-NS3 劫持 LsSOCS5，通过 26S 蛋白酶体途径促进 LsPellino 降解，削弱 Toll 抗病毒途径，利于病毒在昆虫载体中感染。虽然明确了 LsPellino 通过与 LsTube 相互作用参与 Toll 免疫途径并抑制病毒感染，但仍有诸多问题待探索。例如，LsPellino 的降解是否涉及其他途径，其与 LsTube 的相互作用对 LsCactus 降解和 LsDorsal 磷酸化的影响，以及 LsTube 能否催化 LsPellino 磷酸化并导致其降解等。
已有研究表明，多种病毒通过影响 Pellino 功能逃避宿主抗病毒免疫，本研究中 RSV-NS3 与 LsPellino 的相互作用为后续研究提供方向。此外，RSV 和 RBSDV 感染激活的 JAK-STAT 途径与本研究中的 Toll 途径似乎相互拮抗，病毒如何平衡这些途径以维持感染稳态值得深入研究。同时，不同病毒接种方式对感染和载体适应性的影响，以及多种免疫途径间的相互作用也有待进一步探究。
