蜱传 SFTS 病毒感染的多组学分析揭示蜱源抗病毒因子

【字体: 时间:2025年05月22日 来源:Nature Communications 14.7

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  为探究 SFTS 病毒与蜱细胞互作机制,研究人员利用蛋白质组结合转录组(PIT)技术,分析微小板革蜱细胞感染 SFTSV 后的响应。发现 DHX9 和 UPF1 两种 RNA 解旋酶为抗病毒因子,为蜱传病毒防控提供新靶点。

  
蜱虫作为重要的病原体传播媒介,其与病毒的相互作用机制一直是医学和生物学领域的研究难点。严重发热伴血小板减少综合征病毒(SFTSV)是一种由蜱传播的负链 RNA 病毒,可引发人类严重感染,致死率约 10%,目前尚无特效治疗药物或疫苗。由于蜱与病毒的分子互作机制,尤其是负链 RNA 病毒与蜱细胞的相互作用知之甚少,严重制约了针对蜱传病毒的防控策略开发。在此背景下,英国格拉斯哥大学病毒研究中心等机构的研究人员开展了相关研究,旨在揭示 SFTSV 感染蜱细胞的分子机制,为开发新型防控手段提供理论依据。该研究成果发表在《Nature Communications》。

研究人员以微小板革蜱(Rhipicephalus microplus)来源的 BME/CTVM6 细胞为模型,采用蛋白质组结合转录组(PIT)的多组学技术,分析了 SFTSV 感染后蜱细胞的转录组和蛋白质组变化。研究中使用了 RNA 测序、质谱分析、免疫共沉淀(AP-MS)及双链 RNA(dsRNA)介导的基因敲降等技术,并结合生物信息学分析和功能验证实验。

蜱细胞转录组与蛋白质组特征


通过从头组装转录组和蛋白质组分析,研究人员鉴定了 SFTSV 感染后 BME6 细胞中差异表达的基因和蛋白。结果显示,感染后 3 天和 6 天的转录组和蛋白质组呈现动态变化,6 天时间点的差异更为显著。尽管 mRNA 与蛋白水平的相关性较低,提示存在转录后调控,但 GO 分析显示感染后期免疫相关通路(如 Toll、JNK、JAK-STAT 通路)和应激通路(如 MAPK、凋亡通路)被显著激活,涉及热休克蛋白、抗菌肽(如 Microplusin)等抗病毒效应因子。

SFTSV 核蛋白互作网络解析


通过免疫共沉淀结合质谱技术,研究人员构建了 SFTSV 核蛋白(N)的互作网络,鉴定出多个宿主互作蛋白,包括参与 mRNA 监测通路的 UPF1、NF-κB 通路的 DHX9 等。KEGG 分析显示这些互作蛋白富集于剪接体、糖酵解和 mRNA surveillance 通路,提示病毒可能通过劫持宿主应激颗粒和线粒体功能促进复制。

抗病毒因子的功能验证


利用 dsRNA 介导的基因敲降实验,研究人员验证了关键宿主因子的抗病毒功能。结果表明,RNA 解旋酶 DHX9 和 UPF1 可显著抑制 SFTSV 的复制。其中,UPF1 作为无义介导的 mRNA 衰变(NMD)通路核心成分,其敲降导致病毒 RNA 水平显著升高;DHX9 则通过抑制病毒颗粒释放发挥抗病毒作用,二者均被证实为 SFTSV 的关键限制因子。

研究通过多组学整合分析,首次系统揭示了 SFTSV 与蜱细胞互作的分子机制,鉴定出 DHX9 和 UPF1 两种新型抗病毒因子,为理解蜱传病毒的传播机制提供了新视角。研究不仅完善了微小板革蜱的基因组注释,还展示了 PIT 技术在非模式生物研究中的应用潜力,为开发靶向蜱传病毒的新型防控策略(如干扰蜱细胞抗病毒通路)奠定了基础。此外,研究发现的宿主 - 病毒互作网络和关键通路,为后续深入研究病毒传播动力学和宿主免疫应答提供了丰富的数据资源。

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