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非洲猪瘟病毒A151R通过铁蛋白自噬诱导的铁死亡促进脂质过氧化抑制cGAS-STING通路介导的IFN-β产生
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Cellular and Molecular Life Sciences 6.2
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本研究揭示了非洲猪瘟病毒(ASFV) A151R蛋白通过激活NCOA4介导的铁蛋白自噬,促进脂质过氧化和STING蛋白羰基化修饰,从而抑制cGAS-STING通路介导的I型干扰素(IFN-β)产生的分子机制。研究人员发现A151R通过破坏系统Xc-/GSH/GPX4抗氧化轴,诱导铁死亡,为ASFV免疫逃逸提供了新靶点,对开发抗ASFV策略具有重要意义。
非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒(ASFV)引起的烈性传染病,给全球养猪业造成巨大经济损失。ASFV拥有复杂的免疫逃逸机制,但其如何通过调控宿主氧化应激抑制先天免疫的机制尚不清楚。华中农业大学的研究团队在《Cellular and Molecular Life Sciences》发表的研究,首次揭示了ASFV非结构蛋白A151R通过铁蛋白自噬-铁死亡轴抑制宿主抗病毒免疫的新机制。
研究人员采用分子对接、免疫共沉淀、免疫荧光、双荧光素酶报告系统等技术,结合ASFV感染猪模型和体外细胞实验。通过构建A151R过表达质粒,检测其对cGAS-STING通路关键分子STING、TBK1和IRF3磷酸化的影响;利用GW7647激活GPX4和siRNA敲低NCOA4,验证铁死亡在其中的作用;通过免疫组化分析感染ASFV猪组织中FTH和GPX4的表达变化。
A151R通过cGAS-STING通路抑制IFN-β产生
研究发现A151R能剂量依赖性地抑制cGAS-STING激活的IFN-β启动子活性,降低IFN-β、ISG15和ISG54的mRNA表达水平。Western blot显示A151R显著抑制STING、TBK1和IRF3的磷酸化,阻碍STING从内质网向高尔基体的转运。
A151R促进脂质过氧化和STING羰基化
实验证实A151R显著增加细胞ROS和脂质ROS积累,提高总蛋白和STING蛋白的羰基化水平。免疫荧光显示A151R导致的STING羰基化阻碍了其在细胞内的正确定位。
A151R抑制系统Xc-/GSH/GPX4轴诱导铁死亡
A151R下调SLC7A11和GPX4表达,降低GSH含量,增加MDA水平。分子对接和分子动力学模拟显示A151R与GPX4存在稳定相互作用,结合能主要为范德华力(-106.14 kcal/mol)和静电作用(-23.50 kcal/mol)。
A151R通过NCOA4介导铁蛋白自噬
A151R剂量依赖性地增加NCOA4表达,促进铁蛋白重链(FTH)降解,提高LC3-II/LC3-I比值。siNCOA4可逆转A151R诱导的铁死亡,恢复GPX4表达,降低细胞内铁离子浓度。
GPX4激活逆转A151R的抑制作用
GW7647激活GPX4后,显著降低A151R诱导的蛋白羰基化,恢复STING-TBK1-IRF3通路活化,促进IFN-β和ISGs表达。
ASFV感染猪模型验证
免疫组化显示ASFV感染猪的肺和脾组织中GPX4和FTH表达显著降低。铁死亡抑制剂Lip-1或siA151R处理可减少病毒复制,恢复cGAS-STING通路活性。
该研究首次阐明ASFV A151R通过铁蛋白自噬-铁死亡轴抑制宿主先天免疫的完整机制:A151R→NCOA4介导铁蛋白自噬→铁离子释放→脂质过氧化→STING羰基化→抑制cGAS-STING通路→减少IFN-β产生。这一发现不仅为理解ASFV免疫逃逸提供了新视角,更重要的是揭示了GPX4和铁死亡通路作为抗ASFV药物开发的新靶点。研究采用的分子动力学模拟和猪感染模型相结合的策略,为病毒-宿主互作研究提供了方法学参考。未来针对A151R-GPX4互作界面的小分子抑制剂开发,可能成为控制非洲猪瘟的新策略。
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