猪急性腹泻综合征冠状病毒刺突蛋白通过上调细胞胆固醇合成促进合胞体形成

这篇研究揭示了猪急性腹泻综合征冠状病毒(SADS-CoV)刺突蛋白(S)通过整合素β1(ITGB1)激活PI3K/AKT/AMPK信号通路，上调限速酶HMGCR活性，促进胆固醇合成。积累的胆固醇通过增强病毒S蛋白介导的膜融合，显著促进合胞体形成和病毒复制。该发现为理解冠状病毒利用宿主代谢机制提供了新视角，并为靶向胆固醇代谢的抗病毒策略奠定理论基础。

　　

SADS-CoV感染增强细胞胆固醇积累
研究团队通过免疫荧光染色和动物实验双重验证，发现SADS-CoV感染能显著提升宿主细胞胆固醇水平。在IPI-2I和Vero E6细胞中，病毒感染后12-36小时内胆固醇特异性染料Filipin的蓝色荧光强度随时间递增。更令人瞩目的是，感染SADS-CoV的仔猪小肠组织（十二指肠、空肠和回肠）中总胆固醇含量较对照组显著升高，这与免疫组化检测到的病毒核衣壳蛋白(N)分布区域高度吻合。

HMGCR活性增强源于AMPK抑制
深入机制研究表明，SADS-CoV通过独特方式调控胆固醇合成的限速酶HMGCR。Western blot显示病毒感染6小时后，磷酸化HMGCR(p-HMGCR)水平即开始下降，而总HMGCR蛋白量保持稳定。进一步追踪上游调控因子发现，AMPK在Thr172位点的磷酸化水平在感染24小时后显著降低，但蛋白磷酸酶PP2A的活性未受影响。使用AMPK特异性激动剂AICAR处理时，不仅恢复了p-AMPK和p-HMGCR水平，还使病毒N蛋白表达量和病毒滴度(TCID₅₀)显著下降，证实AMPK-HMGCR轴在病毒复制中的关键作用。

AKT介导的AMPK Ser485磷酸化是关键开关
研究揭示了病毒操控AMPK活性的精巧机制：SADS-CoV通过提升AKT在Ser473位点的磷酸化，进而促使AMPKα亚基Ser485位点发生磷酸化。这种"双重磷酸化"模式导致AMPK活性抑制，正如AKT抑制剂VIII处理组所示——当p-AKT(Ser473)和p-AMPK(Ser485)水平降低时，胆固醇合成和病毒复制均受到显著抑制。

PI3K/AKT通路的病毒特异性激活
通过药物干预实验，研究团队证实PI3K是AKT激活的上游关键。抑制剂LY294002使p-AKT(Ser473)水平降低70%，病毒滴度下降1.5个数量级；而激活剂Recilisib则产生相反效果。LC-MS/MS联合免疫共沉淀技术鉴定出病毒刺突蛋白与PI3K调节亚基p85α存在直接相互作用，这种互作在共聚焦显微镜下表现为细胞质内的明显共定位。

ITGB1：连接病毒与宿主信号通路的桥梁
全基因组膜蛋白siRNA筛选发现，整合素β1(ITGB1)是影响SADS-CoV感染的关键宿主因子。实验证实ITGB1不仅与病毒S蛋白的S1结构域结合，还与p85α形成复合物。当使用siRNA敲低ITGB1或抗体阻断其功能时，PI3K/AKT/AMPK信号级联反应被显著抑制，病毒复制效率降低约80%。

胆固醇促进病毒膜融合的分子舞蹈
最引人入胜的发现是胆固醇对S蛋白介导膜融合的促进作用。在建立的EGFP报告系统中，表达S蛋白的Vero E6细胞会形成典型的多核合胞体。当用MβCD耗尽膜胆固醇时，合胞体形成率下降65%；而外源添加胆固醇则使融合效率提升2.3倍。这种效应直接反映在病毒复制水平——胆固醇处理组的病毒mRNA表达量和感染性病毒粒子产量均显著高于对照组。

该研究完整描绘了SADS-CoV"劫持"宿主胆固醇代谢的全景图：病毒通过S蛋白-ITGB1-p85α三元复合物激活PI3K/AKT通路，经AMPK抑制解除HMGCR活性限制，最终利用合成的胆固醇促进膜融合和病毒传播。这一发现不仅为理解冠状病毒的致病机制提供了新范式，也为开发靶向胆固醇代谢的广谱抗冠状病毒药物指明了方向。