猫杯状病毒通过离子依赖性通路激活NLRP3炎症小体促进IL-1β分泌的机制研究

猫杯状病毒（FCV）感染引发炎症反应的分子机制尚不明确。本研究聚焦NLRP3炎症小体，揭示FCV通过其编码蛋白p32/LC依赖Ca2+内流和K+外流激活NLRP3，诱导IL-1β分泌及细胞焦亡，为抗FCV炎症药物设计提供新靶点。

　　

研究背景
猫杯状病毒（Feline calicivirus, FCV）作为杯状病毒科的重要病原体，在全球范围内引发猫科动物上呼吸道疾病、舌溃疡甚至致命性全身炎症。尽管已知FCV感染伴随IL-1β等促炎因子升高，但其触发炎症的分子机制仍是未解之谜。炎症小体（inflammasome）作为先天免疫的核心元件，在病毒性炎症中扮演双重角色——既是防御武器又可能引发"细胞因子风暴"。此前研究发现，SARS-CoV-2、口蹄疫病毒等可通过调控离子流激活NLRP3炎症小体，但FCV这一"分子开关"的激活机制尚属空白。

研究团队与方法
吉林农业大学兽医学院的研究团队联合吉林农业科技大学，采用猫外周血单核巨噬细胞（FPBMM）、THP-1细胞等模型，结合qRT-PCR、Western blot、ELISA和离子通道抑制剂实验，系统解析了FCV激活NLRP3炎症小体的信号通路。关键技术包括：构建FCV全蛋白真核表达载体，通过Ca²⁺/K⁺流检测明确离子依赖性，利用Caspase-1抑制剂验证细胞焦亡作用。

研究结果

FCV感染诱导猫巨噬细胞NLRP3炎症小体激活
感染4小时后，NLRP3、pro-Caspase-1 mRNA表达显著上调，Caspase-1 p20亚基和成熟IL-1β蛋白水平增加，证实FCV触发炎症小体组装及功能激活。

离子流是炎症小体激活的关键开关
使用BAPTA-AM（Ca²⁺螯合剂）和Glybenclamide（K⁺通道阻滞剂）处理显示，早期IL-1β分泌依赖Ca²⁺内流与K⁺外流，且细胞焦亡是IL-1β释放的必要条件。

病毒蛋白p32/LC的分子机制
FCV非结构蛋白p32和LC通过调控Ca²⁺/K⁺流动激活NLRP3，而结构蛋白VP1/VP2无此功能，揭示病毒"离子劫持"策略的特异性。

讨论与意义
该研究首次阐明FCV通过"病毒蛋白-离子通道-炎症小体"三级联级反应诱发炎症的新模式：p32/LC模拟viroporin（病毒孔道蛋白）功能扰动离子稳态，激活NLRP3炎症小体并引发Caspase-1依赖的细胞焦亡，最终导致IL-1β暴发式释放。这一发现不仅解释了FCV致病过程中"炎症风暴"的起源，更指出靶向NLRP3-Ca²⁺/K⁺轴可能是开发抗FCV炎症药物的突破口。研究发表在《Veterinary Microbiology》的成果为杯状病毒科成员的免疫逃逸机制提供了新的理论框架。