HSV-1与HSV-2感染中宿主蛋白组重塑的血清型特异性差异研究：基于DIA-MS技术的分子机制解析

本研究通过数据非依赖性采集质谱技术(DIA-MS)，首次系统揭示了人包皮成纤维细胞(HFF-1)在HSV-1和HSV-2裂解感染中血清型特异的宿主蛋白组重塑模式。研究人员鉴定出280个(HSV-1)和219个(HSV-2)差异表达蛋白，发现HSV-1通过上调ISG20等抗病毒效应因子并抑制CXCL12等趋化因子信号实现免疫逃逸，而HSV-2则激活IGHV3-9等炎症效应物和NF-κB通路。该研究为理解两种血清型病毒差异致病机制提供了蛋白组学路线图。

　　

疱疹病毒作为人类最常见的病原体之一，在全球范围内造成巨大疾病负担。根据世界卫生组织2024年数据，50岁以下人群中约64%感染HSV-1，15-49岁人群中13%感染HSV-2。这两种血清型病毒虽然基因组相似度高达50%，却表现出截然不同的临床特征：HSV-1主要引起口面部病变和脑炎，HSV-2则导致生殖器溃疡和新生儿感染。更令人困惑的是，近年来澳大利亚等地区出现儿童口腔HSV-1感染下降而青少年生殖器HSV-1感染上升的流行病学转变。传统研究多聚焦于病毒基因多态性，但越来越多的证据表明，宿主蛋白组的重塑在病毒致病机制中扮演关键角色。

云南省自然科学研究基金资助的研究团队采用数据非依赖性采集质谱技术(DIA-MS)，对人包皮成纤维细胞(HFF-1)在HSV-1和HSV-2裂解感染过程中的宿主蛋白组变化进行了系统性比较。研究发现两种血清型病毒通过差异调控宿主蛋白网络实现各自独特的感染策略：HSV-1优先激活抗病毒效应因子并抑制炎症通路，而HSV-2则更倾向于触发强烈的促炎反应和代谢重编程。该成果发表于《Virology Journal》，为理解HSV血清型特异性致病机制提供了新的分子视角。

研究主要采用三种关键技术：1)建立标准化病毒感染模型，通过免疫印迹和细胞病变效应(CPE)确认感染效率；2)基于Orbitrap Astral质谱仪的DIA-MS技术进行全蛋白组分析；3)通过GO和KEGG通路富集分析揭示差异表达蛋白的生物学功能。所有实验均设置三个独立生物学重复，采用0.5 MOI感染24小时的HFF-1细胞作为研究样本。

研究结果

Establishment of HSV lytic infection model

通过梯度MOI感染实验确认，0.5 MOI条件下HSV-1和HSV-2在HFF-1细胞中表现出相当的感染效率，病毒衣壳蛋白ICP5表达水平相近，且未出现严重细胞脱落，确定为最佳实验条件。

Differential proteomics between HSV-1-infected and mock-treated HFF-1 cells

DIA-MS鉴定出280个差异表达蛋白(DEPs)，其中81个上调，199个下调。HSV-1特异性诱导31种宿主蛋白(如CDC37、IRF7)的表达，同时导致38种蛋白(如COX2、MID1IP1)检测不到。功能分析显示这些蛋白主要参与免疫反应、自噬和代谢调控。

Functional enrichment analysis of DEPs in lytic HSV-1 infection

GO分析发现832个显著富集条目，涉及体液免疫反应(GO:0006959)和补体激活调控(GO:0030449)等过程。KEGG分析揭示PPAR信号通路(hsa03320)和胆固醇代谢(hsa04979)等13条通路被显著扰动。

Differential proteomics between HSV-2-infected and mock-treated HFF-1 cells

HSV-2感染产生219个DEPs(70上调，149下调)，其中38种蛋白(如IGHV3-9、SERPINA1)为HSV-2特异性诱导，53种蛋白(如HLA-C、TAP2)检测不到。与HSV-1不同，这些蛋白更多参与炎症反应和神经发育过程。

Functional enrichment analysis of DEPs in lytic HSV-2 infection

GO分析显示779个显著条目，突出表现在神经系统过程(GO:0050877)和TGF-β调控(GO:0071636)。KEGG分析发现补体级联(hsa04610)和血小板激活(hsa04611)等9条通路显著改变。

Validation of dysregulated proteins

通过Western blot和qPCR验证了关键DEPs的表达变化，如HSV-1组中PIBF1(3.15倍)和KIF22(2.11倍)上调，HSV-2组中PTGS2(2.19倍)上调，MID1(0.66倍)下调，结果与质谱数据高度一致。

Comparative proteomic analysis

核心发现显示：HSV-1通过上调PTDSS1促进脂代谢，下调HLA-DRB3抑制抗原呈递；HSV-2则上调BCL3激活NF-κB，下调GYS1改变糖代谢。两种病毒共同调控20种蛋白(如ZNF143、TONSL)，但表现出明显的血清型特异性宿主互作模式。

这项研究首次在蛋白组水平系统揭示了HSV血清型差异的分子基础。HSV-1倾向于建立"免疫静默"的感染环境，通过抑制炎症和抗原呈递通路实现持久感染；而HSV-2则引发更强的炎症风暴和代谢紊乱，这可能解释其更高的复发率和临床症状严重性。发现的血清型特征蛋白如PTDSS1和BCL3，不仅为理解病毒致病机制提供新视角，还可能成为未来治疗干预的潜在靶点。特别值得注意的是，HSV-2对干扰素信号通路(IFI44、MX1)的显著抑制，与其临床观察到的免疫逃逸能力高度吻合，这为开发血清型特异性抗病毒策略提供了理论依据。