猪流行性腹泻病毒Nsp14通过线粒体自噬降解MAVS拮抗宿主先天免疫并促进病毒增殖的机制研究

【字体: 时间:2025年07月10日 来源:Journal of Virology 4.0

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  这篇研究揭示了猪流行性腹泻病毒(PEDV)非结构蛋白Nsp14通过介导线粒体自噬受体NDP52与线粒体外膜蛋白TOM20的相互作用,诱导线粒体自噬(mitophagy),导致线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)降解,从而抑制干扰素-β(IFN-β)产生并促进病毒增殖。该研究阐明了PEDV免疫逃逸的新机制,为开发抗病毒靶点提供了理论依据。

  

PEDV Nsp14抑制IFN-β产生
猪流行性腹泻病毒(PEDV)感染显著抑制宿主细胞中干扰素-β(IFN-β)的mRNA表达,尤其在感染后36小时抑制效果最显著。通过筛选PEDV编码的16种非结构蛋白(Nsps)和结构蛋白,发现Nsp14对IFN-β的抑制作用最为突出。进一步实验证实,Nsp14以剂量和时间依赖性方式抑制IFN-β的产生,且在PEDV感染背景下同样有效。

Nsp14通过自噬溶酶体途径降解MAVS
研究表明,Nsp14通过靶向线粒体抗病毒信号蛋白(MAVS)抑制IFN-β的产生,但不影响MAVS的mRNA水平。免疫印迹(WB)显示Nsp14以时间和剂量依赖性方式降低MAVS蛋白水平。通过抑制剂实验发现,自噬抑制剂3-MA、溶酶体抑制剂氯喹(CQ)和巴弗洛霉素A1(BafA1)可逆转Nsp14介导的MAVS降解,而蛋白酶体抑制剂MG132无此作用。共聚焦显微镜观察到MAVS与自噬标志物GFP-LC3的共定位增强,证实Nsp14通过自噬溶酶体途径降解MAVS。

Nsp14诱导线粒体自噬
Nsp14显著降低线粒体外膜蛋白TOM20的丰度,且线粒体自噬抑制剂Mdivi-1可阻断这一过程。共聚焦显微镜和透射电镜(TEM)显示,Nsp14表达导致线粒体与自噬体(GFP-LC3)及溶酶体(LysoTracker)的共定位增加,线粒体嵴结构破坏并被自噬体包裹,明确证实Nsp14诱导线粒体自噬。

Nsp14介导NDP52与TOM20的相互作用
通过His-Nsp14 pull-down联合质谱分析,鉴定出NDP52和TOM20是Nsp14的相互作用蛋白。免疫共沉淀(IP)和共聚焦显微镜证实Nsp14与内源性NDP52和TOM20结合,且在PEDV感染细胞中同样存在这种相互作用。进一步研究发现,Nsp14介导NDP52与TOM20的结合,从而将NDP52招募至线粒体,触发线粒体自噬。

Nsp14通过NDP52依赖性线粒体自噬降解MAVS
NDP52敲低(siNDP52)可逆转Nsp14诱导的TOM20和MAVS降解,并恢复IFN-β的产生。在PEDV感染模型中,Nsp14或NDP52敲低以及Mdivi-1处理均能抑制病毒诱导的线粒体自噬,恢复MAVS蛋白水平,增强IFN-β表达,并显著降低病毒RNA水平、N蛋白表达和病毒滴度(TCID50)。而在IFN缺陷型Vero细胞中,MAVS降解对病毒增殖无影响,表明Nsp14的作用依赖于宿主先天免疫应答。

研究意义与展望
该研究首次阐明PEDV Nsp14通过NDP52-TOM20轴诱导线粒体自噬,降解MAVS以逃逸宿主免疫监视的分子机制,为理解冠状病毒免疫逃逸策略提供了新视角。线粒体自噬作为病毒感染的共同靶点,可能成为广谱抗病毒药物开发的潜在方向。未来需进一步解析Nsp14的关键功能域,并通过体内实验验证其致病机制。

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