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LDHA-乳酸轴通过调控线粒体自噬抑制猪瘟病毒复制的分子机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月24日 来源:Journal of Virology 4.0
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这篇研究揭示了猪瘟病毒(CSFV)感染通过调控乳酸脱氢酶A(LDHA)表达和乳酸代谢,抑制PINK1-Parkin介导的线粒体自噬(mitophagy),同时激活JAK1-STAT1-ISG15信号网络,从而限制病毒复制。研究首次阐明LDHA-乳酸轴在糖代谢与抗病毒免疫中的双重调控作用,为开发靶向代谢通路的抗CSFV策略提供新思路。
CSFV感染促进LDHA表达及乳酸生成
实验数据显示,CSFV感染显著提升猪体内外LDHA表达水平。通过免疫组化发现,感染7天后猪肺和肾脏中LDHA蛋白呈深棕色标记。体外实验中,CSFV感染48小时使PK-15和3D4/2细胞的LDHA mRNA水平显著升高,同时伴随乳酸产量增加。值得注意的是,LDHA敲除实验证实CSFV诱导的乳酸生成具有LDHA依赖性。
CSFV通过削弱ISG化修饰上调LDHA
分子对接分析揭示LDHA与干扰素刺激基因15(ISG15)通过14个氢键位点形成稳定复合物。共免疫沉淀实验显示,CSFV感染会降低LDHA的ISG化修饰水平,激光共聚焦检测发现两者共定位Pearson系数从0.92降至0.77。这种翻译后修饰的调控可能是CSFV上调LDHA蛋白水平的关键机制。
LDHA调控线粒体自噬的分子特征
研究发现LDHA不仅定位于线粒体(与TOMM20共定位),还能显著抑制自噬标志蛋白MAP1LC3B的表达,同时增加线粒体内膜蛋白TOMM20和VDAC1的水平。过表达LDHA使线粒体自噬水平降低40%,而敲除LDHA则使自噬活性提升2.3倍,证实其对PINK1-Parkin通路具有负调控作用。
乳酸特异性抑制PINK1-Parkin通路
6mM外源乳酸处理可逆转CSFV诱导的自噬激活,使线粒体数量恢复至正常水平85%。透射电镜观察到乳酸处理组自噬体样囊泡数量减少62%,线粒体嵴结构保持完整。线粒体双荧光报告系统显示,乳酸处理使黄色荧光(未降解线粒体)比例增加至75%,显著高于CCCP处理组的35%。
LDHA-乳酸轴激活JAK1-STAT1信号网络
当用线粒体解偶联剂CCCP诱导自噬时,STAT1核转位率下降至对照组的45%,而乳酸共处理可使其恢复至80%。Western blot显示乳酸能使p-JAK1(Tyr1022/1023)和p-STAT1(Tyr701)磷酸化水平提升2.1倍,同时ISG15表达量增加3.2倍,这种激活效应可被CCCP完全逆转。
代谢-免疫交叉调控抑制病毒复制
功能实验证实,LDHA过表达使CSFV E2蛋白表达降低65%,而LDHA敲除使病毒载量增加2.8倍。外源乳酸处理可抑制CCCP诱导的病毒复制增强效应,使CSFV NS5B mRNA水平下降至对照组的40%。这提示LDHA-乳酸轴通过"代谢重编程-线粒体自噬-JAK/STAT通路"三级调控网络限制CSFV复制。
该研究首次揭示LDHA-乳酸轴在抗病毒免疫中的双重角色:既作为糖代谢关键酶调控能量供应,又通过线粒体质量控制影响先天免疫应答。这些发现为理解病毒与宿主代谢互作提供了新视角,也为开发靶向代谢检查点的抗病毒策略奠定理论基础。
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