《Fish & Shellfish Immunology》：Autophagic degradation of MAVS-B by
Carassius auratus herpesvirus (CaHV) ORF56 suppresses interferon response in polyploid gibel carp
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该研究揭示异源三倍体链抽样（AAABBB）鲫鱼感染Carassius auratus疱疹病毒（CaHV）后，病毒ORF56蛋白通过自噬途径特异性降解宿主马氏体激活蛋白B（MAVS-B），抑制干扰素（IFN）信号，同时促进病毒自身复制。这一发现表明病毒通过精准调控宿主免疫蛋白的自噬降解机制，实现高效免疫逃逸。
周楚静|张灿|卢龙峰|崔宝杰|李希音|周莉|李顺|桂建芳
中国大连海洋大学渔业与生命科学学院
摘要
针对宿主免疫系统的关键抗病毒蛋白是病毒常见的策略。然而，对于在少数多倍体动物宿主体内病毒是否采用更精细的免疫逃逸策略，我们知之甚少。本研究报道，Carassius auratus疱疹病毒（CaHV）的ORF56通过自噬途径降解MAVS-B（而非MAVS-A），从而降低IFN的产生，这种作用发生在具有两组三倍体染色体的双三倍体（AAABBB）吉贝尔鲤（Carassius gibelio）中。筛选实验表明，ORF56能够抑制IFN启动子活性并促进CaHV的复制。ORF56特异性结合并降解吉贝尔鲤的MAVS-B，这一过程可以通过自噬抑制剂得到恢复。此外，ORF56与MAVS-B的共表达会显著增加自噬流量。有趣的是，尽管选择性自噬受体OPTN-A和OPTN-B都能与ORF56相互作用，但只有OPTN-B参与了ORF56介导的MAVS-B降解。总之，在CaHV感染多倍体吉贝尔鲤的过程中，该病毒蛋白并非无差别地攻击两种MAVS亚型，而是通过自噬途径特异性地降解MAVS-B。这些发现揭示了一种适应多倍体宿主的复杂病毒免疫逃逸机制。
引言
干扰素（IFN）是一种强效的抗病毒细胞因子，它通过自分泌和旁分泌信号传导诱导一系列下游抗病毒蛋白的表达，从而在宿主细胞中建立抗病毒状态[1]。然而，在数百万年的共同进化过程中，病毒已经发展出多种策略来对抗宿主的IFN反应[2]。在哺乳动物中，病毒免疫逃逸机制在过去几十年里已被广泛研究。例如，SARS相关冠状病毒（SARS-CoV-2）利用其膜蛋白靶向线粒体抗病毒信号蛋白（MAVS），从而破坏其聚集并有效逃避宿主的先天免疫反应。人类免疫缺陷病毒（HIV）-1的调节蛋白病毒感染性因子（Vif）招募酪氨酸磷酸酶SHP-1，促进其与干扰素基因刺激因子（STING）的相互作用，这种相互作用抑制了STING的K63连接泛素化，进而减弱IFN的产生[3,4]。近年来，在鱼类病毒中也发现了类似的免疫逃逸策略，这表明该机制在脊椎动物中具有进化保守性[5]。在RNA病毒中，鲤鱼春病毒（SVCV）的核蛋白（N）通过泛素-蛋白酶体途径降解MAVS，并通过自噬-溶酶体途径降解STING，导致IFN表达受到抑制[6,7]。草鱼呼肠孤病毒（GCRV）的VP4蛋白招募TOLLIP以促进STING的降解，从而抑制IFN信号传导[8]。DNA病毒也记录了类似的逃逸策略。例如，Carassius auratus疱疹病毒（CaHV）的激酶样蛋白（KLP）劫持Beclin1来介导STING的选择性自噬降解以实现免疫逃逸[9]。虽然这些研究揭示了鱼类病毒中抗病毒逃逸的保守特征，但硬骨鱼复杂的遗传背景也可能导致独特的、非传统的免疫逃逸机制。
吉贝尔鲤（Carassius gibelio）广泛分布于欧亚大陆的淡水系统中[10,11]。它是中国重要的水产养殖物种[12]，年产量约为300万吨。吉贝尔鲤是一种双三倍体（AAABBB）鱼类，含有两组三倍体染色体，每组染色体来自不同的祖先[13]。例如，与通常只拥有一个MAVS基因的人类和斑马鱼不同，吉贝尔鲤拥有两个同源基因（MAVS-A和MAVS-B）。序列分析显示，MAVS-A和MAVS-B之间的核苷酸相似度为74.2%，蛋白质相似度为82.14%，表明两者在功能上存在差异。然而，关于干扰素激活途径和自噬的研究尚未阐明MAVS-A和MAVS-B之间的功能层次关系，以及它们之间可能的协同或拮抗作用。影响吉贝尔鲤的主要病原体CaHV是一种DNA病毒，其基因组编码150个开放阅读框（ORFs），远超RNA病毒的复杂性，该疾病已造成数十亿美元的经济损失[14]。CaHV感染导致的死亡率高达90%，表明其能够有效突破宿主的免疫防御。尽管如此，其具体的免疫逃逸策略和关键病毒因子仍大多未知[15]。本研究报道，CaHV的ORF56通过操纵optineurin（OPTN）-B并触发吉贝尔鲤中MAVS-B的自噬降解来抑制IFN的产生。这一发现为CaHV在该异源三倍体宿主体内的免疫逃逸机制提供了重要见解。
自噬是一种高度保守的机制，存在于从酵母到人类的各种生物中[16]。当细胞缺乏营养时，自噬通过降解细胞器、蛋白质、脂质和核酸并回收其成分来维持细胞稳态[17]。选择性自噬是一种精确的目标清除机制，能够以高特异性识别并清除特定的细胞成分，如受损的细胞器、错误折叠的蛋白质聚集体或入侵的病原体[18]。这种特异性是通过应激诱导的受体和适配器对 cargo 进行选择性标记来实现的。在哺乳动物中，包括NDP52、OPTN、p62和TOLLIP在内的多种自噬受体已被证明在自噬中起关键作用。例如，p62/SQSTM1是PINK1/Parkin介导的线粒体自噬所必需的成分[19]。由OPTN（optineurin）促进的选择性自噬可以防止疱疹病毒感染引起的神经退化[20]。
实验部分
细胞和病毒
吉贝尔鲤脑（GiCB）细胞由长江渔业科学研究院的曾凌冰博士提供。这些细胞在含有10%胎牛血清（FBS）的199培养基（Invitrogen）中培养，培养条件为28°C和5%的CO2浓度。CaHV最初是从我们实验室感染的吉贝尔鲤组织中分离得到的。质粒构建和试剂
通过聚合酶链反应（PCR）扩增了吉贝尔鲤RIG-I样受体（RLR）途径基因的ORFs。
CaHV ORF56抑制CaHV诱导的IFN表达并促进CaHV复制
由于病毒通常使用多种策略来对抗宿主免疫反应，CaHV逃避免疫的机制尚未完全阐明。在本研究中，为了进一步探索CaHV的免疫逃逸策略，我们使用一系列CaHV ORF构建物进行了荧光素酶实验。其中，ORF56被发现在感染后24至72小时内显著抑制宿主的IFN激活（图1A）。讨论
与传统的二倍体硬骨鱼不同，吉贝尔鲤的染色体经历了两步进化过程[22]。这导致了一种具有两组三倍体染色体（AAABBB）的生物体，每组染色体来自不同的祖先[13]。这从根本上决定了吉贝尔鲤与其他二倍体硬骨鱼之间的免疫差异[13]。例如，研究表明，通过将红鲫鱼（雌性，2n = 100）与...
作者致谢
周楚静：进行研究，分析数据，撰写初稿；张灿：进行研究，分析数据；卢龙峰：分析数据，撰写初稿；崔宝杰：进行研究；李希音：撰写与编辑；周莉：撰写与编辑，监督；李顺：设计研究，撰写与编辑，监督；桂建芳：监督，资金获取。
资助
本研究得到了国家重点研发计划（2023YFD2400201）、国家种业生物技术与可持续水产养殖重点实验室跨学科研究团队项目（2024BBSA09）以及国家优秀青年科学基金（32322086）的支持。致谢
我们感谢中国科学院渔业研究所分析测试中心的周芳在共聚焦显微镜分析方面提供的帮助。
