宿主长链非编码RNA lnc-ALOX12通过物种特异性机制促进甲型流感病毒PB2蛋白核转运

本研究揭示了宿主长链非编码RNA lnc-ALOX12在甲型流感病毒(IAV)感染中的关键作用。研究人员通过功能筛选发现，IAV特异性诱导lnc-ALOX12表达，该分子通过结合病毒RNA聚合酶亚基PB2，维持其与importin-α/β的互作，促进PB2核转运和病毒RNA合成。特别重要的是，禽流感病毒PB2需获得E627K/D701N突变才能劫持人源lnc-ALOX12，这为理解流感病毒跨种传播提供了新机制。该成果发表于《Journal of Infection》，为抗病毒药物开发提供了新靶点。

　　

流感病毒每年造成全球数百万人感染，其跨物种传播能力始终是公共卫生的重大威胁。甲型流感病毒(IAV)的RNA依赖的RNA聚合酶(RdRp)由PB1、PB2和PA三个亚基组成，需要在宿主细胞核内完成病毒基因组复制。虽然已知PB2通过经典importin-α/β核转运途径进入细胞核，但宿主因子如何调控这一过程，特别是长链非编码RNA(lncRNA)是否参与其中，仍是未解之谜。

中国医学科学院的研究团队在《Journal of Infection》发表重要成果，系统阐明了宿主lncRNA lnc-ALOX12在IAV感染中的分子机制。研究人员通过esiRNA(endoribonuclease-prepared siRNA)文库筛选，发现这个位于ALOX12基因邻近区域的lncRNA能特异性促进IAV复制。深入研究发现，lnc-ALOX12通过与PB2直接结合，像"分子桥梁"一样增强PB2与importin-α/β的互作，从而保证PB2有效入核。最引人注目的是，禽源PB2必须获得E627K突变才能"学会"利用人源lnc-ALOX12，这为理解流感病毒跨宿主传播提供了全新视角。

研究采用多种关键技术：1）esiRNA文库筛选结合293T-Gluc报告系统鉴定关键lncRNA；2）免疫共沉淀(Co-IP)和原位邻近连接实验(PLA)分析蛋白互作；3）细胞分级分离追踪PB2核质分布；4）RNA免疫沉淀(RIP)检测RNA-蛋白复合物；5）微型基因组系统评估病毒RdRp活性。

研究结果呈现多个重要发现：

"IAV感染特异性诱导lnc-ALOX12表达"
通过剂量和时间梯度实验证实，IAV而非其他病毒(如IBV、HIV-1等)能特异性上调lnc-ALOX12表达，且该过程不依赖干扰素(IFN)信号通路。RNA荧光原位杂交(FISH)显示lnc-ALOX12主要定位于细胞质。

"lnc-ALOX12敲低抑制IAV感染"
在293T-Gluc报告系统中，敲低lnc-ALOX12使病毒滴度降低10倍。过表达实验表明内源性lnc-ALOX12水平已足以支持病毒复制。

"lnc-ALOX12敲低抑制病毒RNA转录和复制"
微型基因组实验显示，敲低lnc-ALOX12使荧光素酶活性下降80%，同时降低病毒mRNA、vRNA和cRNA水平，但对病毒RNP早期入核无影响。

"lnc-ALOX12敲低损害PB2核输入"
细胞分级实验发现，敲低lnc-ALOX12使核内PB2减少50%。蛋白酶体抑制剂MG132能恢复总PB2水平但不能挽救核定位缺陷。引人注目的是，给PB2添加SV40 NLS序列可完全逆转lnc-ALOX12敲低的影响。

"lnc-ALOX12敲低破坏PB2与importins的互作"
Co-IP和PLA实验证实，lnc-ALOX12沉默使PB2与importin-α1/β1结合减少70%。RIP实验揭示lnc-ALOX12直接结合PB2并促进形成PB2-lnc-ALOX12-importin三元复合物。

"宿主适应性PB2突变体与lnc-ALOX12物种特异性结合"
发现人源lnc-ALOX12仅结合含哺乳动物特征突变(E627K/D701N)的PB2。在鸡DF-1细胞中，禽源lnc-ALOX12(chlnc-ALOX12)特异性支持禽源PB2(627E)的功能，这种"宿主-病毒共进化"特征为跨种传播屏障提供了分子解释。

这项研究首次揭示了lncRNA在流感病毒宿主适应中的关键作用。lnc-ALOX12作为"分子适配器"，通过物种特异性方式桥接PB2与宿主核转运机器，不仅解释了E627K等已知适应性突变的分子基础，更为抗病毒药物设计提供了新策略——靶向破坏PB2-lnc-ALOX12-importin相互作用可能成为阻断病毒复制和跨种传播的有效途径。该发现也为理解其他核复制病毒的宿主适应性提供了新范式。