金丝桃苷通过TLR4/NF-κB和p62-Nrf2-Keap1信号通路抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒增殖的机制研究

【字体: 时间:2025年06月13日 来源:Microbiology Spectrum 3.7

编辑推荐:

  (编辑推荐)本研究首次揭示天然黄酮类化合物金丝桃苷(hyperoside)通过双重机制抑制猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV):一方面通过抑制TLR4/NF-κB通路减轻炎症风暴(IL-6/IL-1β/TNF-α),另一方面激活p62-Nrf2-Keap1轴阻断病毒利用的自噬通路,在细胞和仔猪模型中均展现显著抗病毒效果,为PRRSV防控提供了新型候选药物。

  

金丝桃苷的抗PRRSV机制解析

ABSTRACT
猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)是导致母猪繁殖障碍和仔猪呼吸道疾病的主要病原体,每年造成全球养猪业巨大经济损失。当前缺乏有效疫苗和药物,本研究系统评估了金丝桃苷在体外和体内对PRRSV的抑制作用。结果显示,金丝桃苷能显著抑制PRRSV在MARC-145细胞和猪肺泡巨噬细胞(PAMs)中的复制,其机制涉及通过TLR4/NF-κB通路下调促炎细胞因子(IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α)的表达,并通过激活p62/Nrf2/Keap1信号通路缓解病毒诱导的自噬。动物实验证实金丝桃苷可降低仔猪体内病毒载量,减轻肺部病变。

INTRODUCTION
PRRSV作为动脉炎病毒科成员,其高变异性导致防控困难。金丝桃苷是从连翘、山楂等植物提取的黄酮类化合物,既往研究显示其对疱疹病毒、非洲猪瘟病毒等具有广谱抗病毒活性。PRRSV感染会引发过度炎症反应和自噬,而金丝桃苷在神经损伤和败血症模型中已被证实可调控这两条通路,但其对PRRSV的作用尚未阐明。

MATERIALS AND METHODS
实验采用PRRSV-1(GZ11-G1、P073-3)和PRRSV-2(SD16、CH-1a、JXA1、NADC30-like)多毒株验证。通过CCK-8检测金丝桃苷对MARC-145和PAMs的细胞毒性,qPCR和Western blot分析病毒载量及蛋白表达。时间序列实验设计包括预处理、共处理和后处理组,并通过病毒吸附、内化、复制和释放分阶段检测。自噬水平通过mCherry-GFP-LC3荧光斑点和LC3II/I转化率评估,关键通路蛋白(TLR4、p-NF-κB、p62、Nrf2)表达通过Western blot和免疫荧光验证。仔猪实验设置75 mg/kg和150 mg/kg剂量组,监测体温、临床症状和肺部病理变化。

RESULTS

  1. 广谱抗病毒活性:金丝桃苷(120 μM)使PRRSV-1和PRRSV-2的N蛋白表达降低2-3倍,病毒滴度(TCID50
    )下降102
    -103
    倍,且对六种毒株均有效。
  2. 多阶段抑制作用:时间序列实验显示,金丝桃苷在病毒吸附(降低60%结合率)、内化(抑制40%病毒进入)、复制(减少70%基因组拷贝)和释放(阻断50%病毒粒子分泌)阶段均有效,但无直接灭活作用。
  3. 炎症调控机制:金丝桃苷处理使PRRSV诱导的IL-6、TNF-α mRNA水平下降80%,同时抑制TLR4表达和NF-κB磷酸化(p-p65/p-IκB降低65%),siRNA敲除TLR4后该效应消失。
  4. 自噬通路干预:病毒感染的LC3II/I比值升高3倍被金丝桃苷逆转(120 μM处理降至1.2倍),且通过上调p62(增加2倍)促进Nrf2核转位(增加1.8倍),Keap1降解增加40%。
  5. 体内保护效果:150 mg/kg金丝桃苷使感染仔猪体温峰值从41°C降至40.1°C,肺组织病毒抗原分布减少70%,病理评分改善60%。

DISCUSSION
本研究首次阐明金丝桃苷通过"双通路"抗PRRSV机制:在炎症层面,其通过TLR4/NF-κB轴抑制细胞因子风暴;在自噬层面,激活p62-Nrf2反馈环路阻断病毒利用的LC3II自噬体形成。值得注意的是,p62既是自噬底物又能通过竞争性结合Keap1释放Nrf2,形成正向调控循环。与临床常用抗炎药相比,金丝桃苷兼具抗病毒和免疫调节特性,但其具体分子靶点(如是否直接结合TLR4或Keap1)仍需进一步解析。

CONCLUSIONS
金丝桃苷作为天然化合物,通过协同调控炎症和自噬通路抑制PRRSV复制,在细胞和动物模型中均展示出剂量依赖性保护效果。该研究不仅为PRRSV防控提供了新策略,也为开发基于双通路调控的抗病毒药物提供了理论依据。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号