牛冠状病毒感染MDBK细胞的整合转录组与蛋白质组分析揭示碳代谢与补体系统的关键调控作用

本研究针对牛冠状病毒(BCoV)感染机制不清的问题，通过整合转录组(RNA-seq)和蛋白质组(TMT)技术，系统分析了BCoV感染MDBK细胞后24/48 hpi的宿主响应。发现8720个差异基因(DEGs)和296个差异蛋白(DEPs)显著富集于碳代谢、补体系统等通路，首次揭示BCoV通过下调补体成分C3逃逸宿主免疫，为理解冠状病毒-宿主互作提供了新视角。论文发表于《BMC Veterinary Research》。

　　

牛冠状病毒(BCoV)是导致牛呼吸道和肠道疾病的重要病原体，给全球畜牧业造成重大经济损失。尽管已知其临床危害，但病毒如何调控宿主细胞机制仍不清楚。特别是病毒如何操纵宿主代谢和免疫系统以促进自身复制，以及这些过程与病毒致病性的关系，是当前研究的空白点。

西南民族大学的研究团队在《BMC Veterinary Research》发表了一项突破性研究。他们采用整合多组学方法，首次系统描绘了BCoV感染Madin Darby牛肾(MDBK)细胞后的动态分子图谱。研究发现病毒通过重编程宿主碳代谢网络（包括糖酵解、TCA循环等）获取复制所需能量，同时显著抑制补体系统关键成分C3的表达，揭示了BCoV免疫逃逸的新机制。

研究团队运用三大关键技术：1) 病毒培养与TCID₅₀滴度测定建立感染模型；2) RNA-seq和TMT标记定量蛋白质组学平行分析；3) qRT-PCR和Western blotting验证关键分子。实验设计涵盖24/48小时两个感染时间点，设置严格生物学重复。

Morphological changes in MDBK cells induced by BCoV/SUWN/XHD-5 infection
病毒接种后，MDBK细胞出现明显病变(CPE)，包括细胞圆缩和脱落。免疫荧光显示病毒核衣壳蛋白(N)表达随时间增强，TCID₅₀测定证实24/48 hpi达到感染高峰(10⁶ TCID₅₀/mL)，为后续组学研究奠定基础。

Transcriptome profiling of BCoV-infected MDBK cells
RNA-seq分析发现24 hpi和48 hpi分别有8720和5838个差异表达基因(DEGs)。KEGG分析显示这些基因显著富集于代谢通路、内吞作用和内质网蛋白加工，提示病毒劫持宿主生物合成系统。

Proteome response to BCoV infection in MDBK
TMT蛋白质组鉴定出296(24 hpi)和747(48 hpi)个差异蛋白(DEPs)。补体级联成分(C3、C4等)普遍下调，而糖酵解酶(PFK、PKM等)显著上调，与转录组结果相互印证。

Integrated analysis of DEGs and DEPs
多组学整合发现7个持续差异表达的枢纽分子，包括上调的MAP2K6和下调的C3。功能聚类显示早期感染(24 hpi)以脂肪酸代谢为主，晚期(48 hpi)转向糖代谢和凋亡通路。补体系统在两个时间点均被显著抑制。

BCoV decreases C3 expression in MDBK cells
Western blot验证补体C3蛋白呈现"先升后降"的动态变化：感染早期(6-24 hpi)短暂升高后，36-48 hpi显著降低，表明病毒存在阶段性免疫调控策略。

这项研究首次绘制了BCoV感染的全景分子图谱，揭示病毒通过"代谢劫持"和"补体抑制"的双重策略促进感染。发现C3的动态调控为理解冠状病毒免疫逃逸提供了新靶点，而碳代谢重编程的发现则提示靶向宿主代谢可能成为抗病毒新思路。研究建立的整合组学分析方法为其他动物冠状病毒研究提供了范式，对开发新型疫苗和抗病毒药物具有重要指导价值。