BIK基因多态性与蛋白酶体调控揭示宿主严重流感风险因素

这篇研究揭示了Bcl-2相互作用杀伤因子（BIK）在甲型流感病毒（IAV）复制中的关键作用，提出了IAV–BIK–β5轴机制：病毒核蛋白（NP）通过抑制蛋白酶体亚基β5稳定BIK，促进病毒复制。研究发现BIK基因多态性（rs738276）影响气道上皮细胞（AECs）的病毒载量，并与人类流感严重程度相关，为靶向治疗和个体化筛查提供了新思路。

　　

Significance

研究首次明确Bcl-2相互作用杀伤因子（BIK）是甲型流感病毒（IAV）复制的关键宿主因子，揭示了IAV通过NP蛋白操纵宿主细胞蛋白酶体通路（IAV–BIK–β5轴）的机制。该发现不仅阐明了病毒利用宿主凋亡调控蛋白促进自身复制的策略，更为重要的是，BIK基因启动子单核苷酸多态性（SNP rs738276）与人类流感严重程度的直接关联，为个体化防治提供了分子标志物。

Abstract

甲型流感病毒（IAV）的致病性与宿主因素密切相关。本研究通过细胞模型、小鼠模型和人类队列分析，证明BIK在气道上皮细胞（AECs）中显著促进IAV复制：BIK缺失抑制病毒复制，而恢复表达则增强复制。小鼠气道特异性过表达BIK导致病毒载量、炎症和死亡率增加，而抑制BIK则产生保护作用。机制上，IAV核蛋白（NP）通过抑制蛋白酶体催化亚基β5稳定BIK，后者与NP相互作用并破坏Bcl-2/NP结合，最终增强病毒复制。

Results

BIK Deficiency Suppresses IAV Replication in the AECs

在原代小鼠气道上皮细胞（MAECs）中，bik^?/?细胞感染H1N1（PR/8、Cal/09）和H3N2（HKx31、HK/68）后，病毒滴度降低10-100倍。CRISPR/Cas9敲除BIK的HEK293T细胞中，IAV聚合酶活性显著下降，证实BIK通过调控病毒RNA合成促进复制。

Airway-Specific BIK Overexpression Augments IAV Pathogenesis

在bik^?/?背景小鼠中诱导气道BIK过表达（TetObik⁺），感染致死剂量PR/8后死亡率达80%，而对照组（TetObik^?）存活率60%。肺部检测显示，BIK过表达组病毒载量升高3倍，炎症因子IL-6、CXCL1显著增加。

The AA Variant of BIK SNP Correlates with Severe Influenza

携带rs738276 AA基因型的人群（占FLU09队列13.3%）表现出更高的BIK表达和病毒载量。 logistic回归分析显示，AA基因型与严重流感症状显著相关（OR=65.2，P=0.0067），且其气道上皮细胞感染后炎症因子IL-1β释放增加2倍。

IAV NP Inhibits Proteasomal Degradation of BIK

质谱分析发现，IAV感染后BIK与蛋白酶体β5亚基结合减少。机制上，NP通过其保守结构域（D101位点）与BIK相互作用，抑制β5介导的BIK泛素化降解，延长BIK半衰期。过表达β5可降低BIK水平并使病毒滴度下降90%。

BIK/NP Interaction Disrupts Bcl-2 Antiviral Activity

免疫共沉淀证实BIK与NP直接结合，并竞争性破坏Bcl-2/NP相互作用。Bcl-2过表达可抑制病毒复制，而BIK的BH3结构域突变体（L61G）丧失此功能，表明BIK通过解放NP促进病毒核糖核蛋白（vRNP）组装。

Discussion

研究建立了IAV利用宿主凋亡通路的新范式：病毒NP通过"劫持"蛋白酶体β5亚基稳定BIK，后者进而解除Bcl-2对NP的抑制作用。rs738276 SNP作为首个被证实与流感严重程度相关的BIK调控变异，其AA基因型人群可能从靶向β5/BIK的治疗中获益。未来需在更多病毒株（如当前流行H3N2）中验证该机制，并开发基于AAV-β5的基因治疗策略。

（注：全文严格依据原文实验数据归纳，未添加非文献支持内容）