禽呼肠孤病毒σB蛋白通过调控Wnt14介导的Wnt/β-catenin通路促进病毒性关节炎炎症反应的机制研究

【字体: 时间:2025年06月28日 来源:Poultry Science 3.8

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  本研究针对禽呼肠孤病毒(ARV)诱发病毒性关节炎的分子机制展开探索,首次揭示ARV结构蛋白σB通过直接结合宿主Wnt14蛋白激活Wnt/β-catenin信号通路,抑制β-catenin泛素化降解,上调IL-1β等炎症因子表达,从而促进病毒复制和炎症反应。研究采用GST-pulldown、免疫共沉淀等技术证实σB-Wnt14互作关系,为ARV致病机制提供新见解,并为靶向Wnt通路的抗病毒治疗提供理论依据。

  

禽呼肠孤病毒(Avian reovirus, ARV)是导致家禽病毒性关节炎和腱鞘炎的主要病原体,其引发的关节病变给养殖业造成重大经济损失。尽管已知ARV结构蛋白σB能诱导中和抗体反应,但其在致病过程中的分子机制仍不清楚。尤其令人困惑的是,ARV感染如何通过调控宿主信号通路导致关节炎症和软骨破坏,这一直是领域内的研究空白。

中国某研究机构的研究人员通过系统研究,首次揭示ARV σB蛋白通过直接结合Wnt14激活Wnt/β-catenin信号通路,抑制β-catenin泛素化降解,进而促进病毒复制和炎症因子IL-1β的表达。该研究不仅阐明了σB蛋白的新功能,还为开发靶向Wnt通路的抗ARV药物提供了理论依据,相关成果发表在《Poultry Science》上。

研究采用qRT-PCR、Western blot、免疫共沉淀(Co-IP)、GST-pulldown和激光共聚焦显微镜等关键技术,在HD11细胞模型中系统分析了ARV感染对Wnt信号通路的影响。通过构建Wnt14过表达和shRNA knockdown细胞模型,结合Wnt通路抑制剂SM04690处理,多维度验证了Wnt14在ARV复制和炎症反应中的调控作用。

ARV感染激活Wnt通路
时序分析显示,ARV感染后Wnt14、β-catenin和MMP13的mRNA呈现先升后降趋势,而IL-1β蛋白持续上调,提示病毒通过激活Wnt通路诱导炎症反应。

σB蛋白的关键调控作用
在多种ARV蛋白中,σB对Wnt14的调控最显著。σB转染可重现ARV感染对Wnt通路的影响,并能抑制β-catenin泛素化,这种作用具有剂量依赖性。

Wnt14促进ARV复制
过表达Wnt14使ARV σB转录水平提升2.5倍,同时β-catenin和IL-1β表达显著增加;而shRNA敲低Wnt14则使病毒复制减少60%,证实Wnt14是ARV复制的正调控因子。

σB-Wnt14直接互作
Co-IP和GST-pulldown证实σB与Wnt14存在物理结合,激光共聚焦显示二者在细胞质共定位,这种互作可能是σB调控Wnt通路的结构基础。

Wnt通路抑制剂的抗病毒效应
SM04690处理可剂量依赖性降低β-catenin水平,使ARV复制减少70%,表明靶向Wnt通路可有效抑制病毒增殖。

该研究首次阐明σB-Wnt14互作是ARV激活宿主炎症反应的关键机制。σB通过稳定β-catenin增强Wnt信号,进而促进IL-1β等促炎因子释放,形成病毒复制-炎症的正反馈循环。这一发现不仅解释了ARV关节病变的分子基础,更提示靶向Wnt通路(如SM04690)可能是治疗病毒性关节炎的新策略。值得注意的是,研究采用的HD11细胞系(禽巨噬细胞系)能较好模拟关节局部免疫微环境,但后续仍需在动物模型中验证这些发现。

这项工作的创新性在于:首次将ARV致病机制与Wnt信号通路直接关联;发现σB具有调控宿主蛋白泛素化的新功能;为开发"抗病毒-抗炎"双功能药物提供了精准靶点。未来研究可进一步解析σB-Wnt14复合物的晶体结构,并探索不同ARV毒株中该互作模式的保守性,这对广谱疫苗设计具有重要指导意义。

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