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ICAM-1介导的Src-Ezrin-Cav-1信号通路在脑心肌炎病毒(EMCV)入侵机制中的关键作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月10日 来源:Journal of Virology 4.0
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这篇研究揭示了脑心肌炎病毒(EMCV)通过宿主细胞表面黏附因子ICAM-1激活Src-Ezrin-Caveolin-1(Cav-1)信号级联反应,驱动病毒内化的分子机制。研究首次系统阐明了EMCV入侵BHK-21细胞的路径依赖非受体酪氨酸激酶Src和细胞骨架调节蛋白Ezrin的序贯磷酸化,最终通过小窝蛋白介导的内吞作用(CavME)完成感染。该发现为开发靶向病毒入侵的多物种广谱抗EMCV药物提供了新策略。
ABSTRACT
脑心肌炎病毒(EMCV)作为潜在人兽共患病原体,其入侵细胞的分子机制长期未明。本研究首次揭示EMCV通过ICAM-1受体激活Src-Ezrin-Cav-1信号轴驱动病毒内化的完整通路。在人类、仓鼠和猪源细胞中均证实,病毒入侵需要Src激酶(Tyr419)、Ezrin(Thr567)和Cav-1(Tyr14)的序贯磷酸化,这一发现填补了小RNA病毒入侵机制研究的重要空白。
INTRODUCTION
EMCV作为无包膜单股正链RNA病毒,可感染包括人类在内的多种脊椎动物,引发脑炎、心肌炎等严重疾病。尽管前期研究发现其通过小窝蛋白介导的内吞(CavME)途径入侵,但上游调控机制仍属未知。本研究聚焦非受体酪氨酸激酶Src/Fyn与细胞骨架蛋白Ezrin的协同作用,系统解析EMCV入侵的分子开关。
RESULTS
Fyn激酶参与EMCV复制与入侵
过表达Fyn激酶使A549细胞中病毒拷贝数提升3倍,siRNA敲降则特异性抑制内化过程。抑制剂PP2处理证实Fyn磷酸化状态影响病毒吸附和内吞,提示其可能通过调控其他SFK成员间接参与早期感染。
Src激酶的核心调控作用
Src过表达使BHK-21细胞病毒载量提升5.8倍,而抑制剂dasatinib(0.1 μM)可完全阻断Tyr419磷酸化。时间梯度实验显示,感染后15分钟pSrc水平达峰值,与病毒内化效率呈正相关。值得注意的是,ICAM-1敲除细胞中EMCV诱导的pSrc水平下降72%,揭示受体-激酶互作的关键地位。
Ezrin的桥梁功能
抑制剂NSC668394(20 μM)处理使Ezrin磷酸化抑制率达89%,并延迟细胞病变(CPE)出现12小时。共聚焦显微镜观察到感染组pEzrin与肌动蛋白共定位增强,证实其通过连接病毒-细胞骨架促进膜内陷。
Cav-1的终末效应
胆固醇耗竭剂MβCD(5 μM)使病毒内化降低6.3倍,而siCav-1转染特异性阻断晚期内化阶段。动态检测显示pCav-1在感染30分钟时与pSrc/pEzrin形成复合体,该现象在hCMEC/D3和PK15细胞中高度保守。
ICAM-1的源头调控
Co-IP实验证实ICAM-1与Src存在基础性结合,病毒感染后互作强度增强4倍。在ICAM-1-/-细胞中,EMCV激活的pSrc-pEzrin-pCav-1通路完全抑制,Rab5/Rab7介导的囊泡运输受阻。
DISCUSSION
本研究绘制出EMCV入侵的分子路线图:病毒结合ICAM-1后募集并激活Src,依次磷酸化Ezrin和Cav-1,最终触发小窝囊泡内化。该通路解释了过去关于CavME机制的分歧,并为开发靶向ICAM-1-Src界面或Ezrin磷酸化的广谱抑制剂提供理论依据。值得注意的是,与日本脑炎病毒不同,EMCV选择性激活Src而非Fyn,这种激酶偏好性可能反映其跨物种传播的进化策略。
创新意义
发现ICAM-1作为EMCV功能性受体;
阐明首个EMCV入侵的完整信号通路;
证实Src-Ezrin-Cav-1级联在三种哺乳动物细胞中的保守性;
提供dasatinib和NSC668394等老药新用的抗病毒方案。
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