MARCHF8通过抑制病毒基因组复制限制HSV-1感染的新机制

研究人员针对DNA病毒是否受MARCH蛋白家族限制的科学空白，系统研究了E3泛素连接酶MARCHF8对α-疱疹病毒（HSV-1/2）的抗病毒机制。通过构建多株诱导表达细胞模型，发现MARCHF8通过功能性RING-CH结构域和酪氨酸基序选择性抑制HSV-1基因组复制，该机制独立于其已知的RNA病毒限制途径，为抗DNA病毒药物开发提供了新靶点。

　　

疱疹病毒作为潜伏感染率高达90%的病原体，其治疗面临抗病毒药物耐药性和潜伏库清除两大难题。传统研究集中于病毒编码蛋白的干预，而宿主限制因子（host restriction factors）这一天然防御系统的潜力尚未充分挖掘。尤其令人困惑的是，尽管膜相关RING-CH型指蛋白（MARCHF）家族对HIV、流感等RNA病毒展现出广谱抗病毒活性，但该家族是否具有抑制DNA病毒的能力仍是未解之谜。

墨尔本大学彼得·多尔蒂感染与免疫研究所（The University of Melbourne, Peter Doherty Institute for Infection and Immunity）的研究团队在《Journal of Biological Chemistry》发表突破性成果，首次证实MARCHF8能通过独特机制抑制单纯疱疹病毒1型（HSV-1）和2型（HSV-2）的复制。不同于其已知的通过下调病毒包膜糖蛋白来限制RNA病毒的机制，MARCHF8对HSV的抑制作用发生在基因组复制阶段，这为开发靶向宿主因子的广谱抗疱疹病毒策略提供了全新方向。

研究采用四环素诱导表达系统构建了MARCHF1/8稳转细胞系，结合CRISPR/Cas9基因编辑技术构建CD81、SAMHD1等基因敲除模型。通过流式细胞术监测病毒即刻早期蛋白ICP4表达，定量PCR检测病毒基因组拷贝数，以及双荧光报告病毒（DF-HSV-1）区分早期/晚期基因表达等技术，系统解析了MARCHF8的作用时相。

诱导表达MARCHF8抑制HSV-1生产性复制

在293T、HeLa、BEAS-2B上皮细胞和PMA分化的THP-1单核细胞中，诱导表达的MARCHF8可使HSV-1病毒滴度降低10²-10³倍，而密切相关的MARCHF1仅在其特定亚型（M1.1）和N端缺失突变体（M1_ΔN-CT）中表现出抗病毒活性。

功能性RING-CH结构域是抗HSV-1活性的关键

通过构建M8-CS（半胱氨酸突变）和M8-W114A（色氨酸突变）两种E3连接酶缺陷突变体，证实RING-CH结构域的完整性是抑制HSV-1/2的必要条件。值得注意的是，该结构域同样介导对VACV（痘苗病毒）的无效限制，表明MARCHF8的抗病毒谱具有选择性。

结构特征决定抗病毒特异性

酪氨酸基序²²²YxxL²²⁵（而非²³²YxxV²³⁵）的突变完全消除了MARCHF8的抗病毒活性。嵌合实验显示，将MARCHF8的N端胞质尾区（N-CT）移植到MARCHF1上，可使后者获得抗HSV-1能力，揭示N-CT如同"分子开关"调控底物识别特异性。

作用时相锁定病毒基因组复制阶段

双荧光病毒实验显示，MARCHF8不影响由gB启动子驱动的早期GFP表达（8 hpi），但显著抑制gC启动子控制的晚期RFP表达（18 hpi）。qPCR证实病毒DNA拷贝数在18 hpi降低约100倍，而病毒颗粒感染性（PFU/DNA拷贝比）仅轻微下降，这与HIV-1中观察到的90%感染性丧失形成鲜明对比。

独立于已知限制因子通路

在CD81敲除（KO）和SAMHD1 KO细胞中，MARCHF8仍保持完全抗病毒活性。即使在cGAS-STING信号通路完整的THP-1细胞中，尽管MARCHF8可降解cGAS以抑制I型干扰素产生，其净效应仍是显著抑制HSV-1复制。

这项研究开创性地揭示了MARCHF家族抗DNA病毒的新功能，其通过"双锁机制"（Dual-lock mechanism）——同时依赖E3连接酶活性和酪氨酸基序——精确打击HSV基因组复制。这种不依赖病毒包膜蛋白的独特作用模式，为应对包膜蛋白高频突变导致的耐药性问题提供了新思路。特别值得注意的是，MARCHF8在抑制病毒的同时调控cGAS-STING通路的"双刃剑"特性，暗示其在平衡抗感染与免疫病理损伤中的进化意义。该发现不仅拓展了宿主限制因子的认知边界，更为开发广谱抗疱疹病毒药物奠定了理论基础。