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胆固醇富集脂筏介导内吞作用:呼吸道合胞病毒(RSV)跨宿主细胞入侵的通用机制与治疗新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月01日 来源:Microbiology Spectrum 3.8
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本研究揭示了胆固醇富集脂筏(lipid rafts)介导的内吞作用是呼吸道合胞病毒(RSV)不同基因型(A2/B18537/ON1)入侵多种宿主细胞(HEp-2/A549/HBEC)的共性通路。通过单颗粒追踪和共聚焦显微技术,证实病毒通过招募核仁素(NCL)和胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)至脂筏,诱导肌动蛋白重排及内体形成。靶向胆固醇合成的辛伐他汀(simvastatin)与病毒融合蛋白抑制剂AK0529联用,在体外和体内(BALB/c小鼠模型)均展现协同抗病毒效应,为RSV感染治疗提供新思路。
胆固醇富集脂筏介导的RSV入侵机制
呼吸道合胞病毒(RSV)作为婴幼儿严重毛细支气管炎和肺炎的主要病原体,其入侵宿主细胞的机制存在显著异质性。最新研究发现,尽管不同RSV基因型(如A2、B18537和当前流行株ON1)可通过多种途径感染HEp-2、A549和原代人支气管上皮细胞(HBEC),但胆固醇富集脂筏(lipid rafts)介导的内吞作用被证实为跨细胞类型的共性通路。甲基-β-环糊精(MβCD)对脂筏的破坏实验显示,该途径对病毒入侵具有决定性作用——当使用10 mM MβCD处理时,所有测试毒株的感染均被完全阻断。
动态追踪病毒入侵过程
通过DiD荧光标记病毒颗粒的实时成像技术,观察到RSV颗粒与脂筏标志物霍乱毒素B亚基(CT-B)及胆固醇探针NBD在细胞膜上的共定位。病毒进入后呈现双向或静态运动轨迹,并在90分钟内与早期内体标志物EEA1(51.05%共定位率)和晚期内体标志物Rab7(30.3%)发生显著共定位。肌动蛋白(actin)重排分析显示,RSV感染诱导HEp-2细胞中49.13%的病毒信号与肌动蛋白-脂筏复合物共定位,证实了细胞骨架重构在病毒内化中的关键作用。
受体招募与信号通路调控
Western blot和共聚焦显微镜分析揭示,RSV感染促使核仁素(NCL)从核内迁移至膜脂筏,同时胰岛素样生长因子1受体(IGF1R)在脂筏中的聚集增加77.82%。基因操作实验表明,过表达NCL或IGF1R可使RSV A2感染率提升2.1倍,而siRNA敲降则使感染率降低60%。值得注意的是,即使受体表达恢复,MβCD对脂筏的破坏仍能抑制病毒入侵,说明胆固醇微环境对受体功能的调控具有决定性影响。
胆固醇代谢的靶向干预
针对胆固醇合成限速酶HMGCR和角鲨烯环氧化酶(SQLE)的抑制剂辛伐他汀(EC50=2.0 μM)和特比萘芬(EC50=53.3 μM)在感染早期(0-6小时)表现出显著抗病毒活性。机制研究表明,这些药物通过降低膜胆固醇含量(荧光强度减少85%),破坏脂筏结构从而阻断病毒内化。
协同治疗策略的创新突破
在BALB/c小鼠模型中,低剂量联用方案(12.5 mpk AK0529+12.5 mpk辛伐他汀)使肺组织病毒载量下降至检测限以下,病理评分较单药治疗组降低3.2倍。体外协同指数分析(ZIP模型)显示,该组合对RSV B18537的协同得分为3.24,证实其具有临床转化潜力。
这项研究不仅阐明了RSV入侵的保守机制,更开创性地提出"病毒-宿主双靶点"治疗策略——通过同时抑制病毒融合蛋白(AK0529)和宿主胆固醇合成(辛伐他汀),为应对RSV感染的临床挑战提供了全新解决方案。
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