自噬介导的AXL与TIM-1下调促进寨卡病毒持续感染的分子机制

本研究揭示寨卡病毒（ZIKV）通过自噬（autophagy）途径下调磷脂酰丝氨酸受体AXL/TIM-1，从而逃逸宿主免疫监视并促进持续感染。关键发现包括：病毒蛋白E、NS2A、NS3和NS4B介导受体降解，抑制超感染（superinfection）和细胞凋亡，同时削弱I型干扰素（IFN-β）应答。这一机制为理解ZIKV的免疫逃逸和跨胎盘传播提供了新视角。

　　

Significance

寨卡病毒（ZIKV）感染与严重先天畸形相关，但其致病机制尚未完全阐明。研究发现，磷脂酰丝氨酸（PS）受体AXL和TIM-1虽促进病毒进入宿主细胞，却在感染后被病毒下调。通过自噬途径，ZIKV蛋白（如E、NS2A、NS3和NS4B）介导受体降解，从而保护宿主细胞免受超感染和死亡，同时抑制先天免疫反应，促进病毒扩散。

Abstract

ZIKV感染可导致多种临床结局，包括先天性异常。AXL和TIM-1是ZIKV体外感染的关键进入因子，但其在感染过程中的调控机制不明。研究显示，ZIKV亚洲株FSS13025和非洲株MR766均下调AXL，对TIM-1影响较弱。自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤（3-MA）或溶酶体抑制剂NH₄Cl可缓解此下调，表明自噬参与该过程。受体下调通过限制超感染和细胞死亡，促进病毒持续复制。

Results

CRISPR Knockout of Human AXL and TIM-1 Differentially Reduces ZIKV Entry

通过CRISPR/Cas9敲除A549细胞的AXL或TIM-1基因，发现TIM-1缺失对ZIKV进入的抑制作用更强。流式细胞术显示，TIM-1敲除细胞中ZIKV E蛋白阳性率降至18.9%（对照组48.4%），且病毒非结构蛋白NS1积累几乎消失。伪病毒实验证实，AXL敲除对西尼罗病毒（WNV）进入有促进作用，提示受体功能具有病毒特异性。

ZIKV Infection Induces AXL Downregulation in Human Epithelial, Glioblastoma, and Trophoblast Cells

ZIKV感染以剂量依赖性方式下调AXL和TIM-1表达，而表面标志物CD81不受影响。在肺腺癌A549、胶质母细胞瘤U87和胚胎干细胞衍生的滋养层细胞中，AXL下调均与病毒蛋白NS1表达呈负相关。免疫荧光显示，感染细胞中AXL从膜表面转移至胞内区室，暗示其被病毒定向降解。

ZIKV Infection Induces Autophagy, Mediating AXL Downregulation

共表达实验发现，ZIKV蛋白E、NS2A、NS3和NS4B显著降低AXL表达。自噬抑制剂3-MA和溶酶体抑制剂NH₄Cl可逆转此效应，而蛋白酶体抑制剂MG-132无效。免疫共沉淀显示，AXL与病毒蛋白E、PrM和NS1直接结合。敲低自噬关键蛋白Beclin-1或ATG5可部分恢复AXL表达，且LC3-GFP报告系统证实ZIKV感染诱导自噬体形成。

Depletion of AXL and TIM-1 Attenuates ZIKV Infection–Induced Autophagy and Apoptosis

AXL/TIM-1敲除减少感染细胞的凋亡标志物（如切割的Caspase-3）和磷脂酰丝氨酸外翻（Annexin V染色）。长期感染实验显示，AXL缺失延缓细胞死亡，使病毒复制峰值推迟至第7天（对照组第3天），提示受体下调利于病毒持久感染。

AXL Deficiency Dampens the Type I Interferon (IFN) Response and Inflammatory Signaling

AXL敲除显著抑制IFN-β、ISG15和趋化因子CXCL10的表达。用ZIKV基因组RNA或poly(I:C)刺激后，AXL缺失细胞的先天免疫应答减弱，导致后续病毒（如VSV-GFP）感染率升高。

Discussion

ZIKV通过自噬降解AXL/TIM-1的机制具有多效性：

1. 免疫逃逸：AXL下调削弱I型干扰素应答，抑制ISG15等抗病毒效应分子；
2. 持续感染：减少超感染和细胞凋亡，延长病毒复制窗口；
3. 组织特异性：滋养层和神经细胞中AXL高表达，其下调可能减轻炎症损伤，但促进胎儿感染。
   该研究为开发靶向自噬-ZIKV蛋白互作的抗病毒策略提供了理论基础。

Materials and Methods

实验采用CRISPR/Cas9基因编辑、伪病毒报告系统（RVP/REN）、免疫印迹和流式细胞术等技术。病毒株包括MR766（非洲株）和FSS13025（亚洲株），细胞模型涵盖A549、U87和干细胞衍生的滋养层细胞。统计分析使用GraphPad Prism6，数据来自至少3次独立实验。