人巨细胞病毒TB40/E株包膜糖蛋白UL128与调控蛋白IE2变异增强感染性的机制研究

这篇研究揭示了人巨细胞病毒（HCMV）TB40/E株通过UL128糖蛋白剪接效率提升与IE2转录激活功能增强的协同作用，显著提高其对上皮细胞、巨噬细胞和滋养层细胞的感染效率。研究通过基因工程和功能实验证实，UL128内含子单核苷酸变异（SNV）与IE2 D390H变异共同驱动病毒高感染性和合胞体形成，为HCMV细胞嗜性调控提供了新见解。

　　

引言

人巨细胞病毒（HCMV）是一种广泛传播的β-疱疹病毒，在免疫功能低下人群和胎儿中可引发严重疾病。其广谱细胞嗜性由包膜糖蛋白（如UL128组成的五聚体复合物）和调控蛋白（如IE2）共同决定。TB40/E株是实验室常用临床分离株，其上皮细胞适应亚型TB40/EE表现出高感染性和合胞体形成能力，但遗传基础尚未明确。

结果

表型与遗传差异

TB40/EE在ARPE-19上皮细胞中的复制效率显著高于TB40-BAC4衍生病毒，并诱导花瓣状多核合胞体。序列比对发现，TB40/EE与TB40-BAC4存在11处差异，其中UL26 E98K、UL122（IE2）D390H和UL128内含子SNV可能影响表型。

UL128与UL122变异协同增强感染性

通过细菌人工染色体（BAC）重组构建的TB40-IP（含UL128和IE2 SNV）完全复现了TB40/EE的高感染性和合胞体形成能力。双荧光素酶报告系统显示，IE2 H390变异显著激活UL112和UL128启动子，而UL128内含子SNV提升剪接效率。

UL128剪接效率与感染性的矛盾关系

单独引入UL128 SNV（TB40-P）虽增加剪接效率，却意外降低病毒颗粒感染性。免疫印迹显示，仅当IE2 H390共存时（如TB40-IP），UL128蛋白在病毒颗粒中的表达才显著提升，表明IE2通过调控早期/晚期基因表达（如UL44、UL57）间接影响UL128水平。

IE2 D390H变异的转录调控作用

IE2 H390变异株（TB40/EE、TB40-IP）感染的细胞中，病毒早期/晚期蛋白表达量普遍升高。该变异位于IE2保守域，可能通过改变与UL84蛋白互作或自身稳定性增强转录激活功能。

跨细胞类型的感染增强

TB40-IP在THP-1巨噬细胞和JEG-3滋养层细胞中的感染效率与TB40/EE相当，证实UL128-IE2协同作用具有广谱性。五聚体复合物依赖的细胞类型（如滋养层）感染效率与UL128表达水平直接相关。

讨论

研究首次阐明UL128剪接调控与IE2转录激活的协同机制：UL128内含子SNV虽提升mRNA剪接，但需IE2 H390变异解除其对病毒基因表达的抑制，最终增强五聚体复合物组装和细胞嗜性。IE2 D390变异在自然株中罕见，可能是实验室适应产物，而UL128 SNV与临床株进化关联值得深究。此外，UL141截短突变对三聚体/五聚体复合物的潜在调控作用仍需探索。

材料与方法

实验采用ARPE-19、THP-1和JEG-3细胞系，通过BAC重组构建突变株。感染性通过免疫荧光（IE1/2阳性率）和荧光素酶报告系统量化。病毒基因组和转录本通过qPCR/qRT-PCR分析，蛋白水平通过非变性/变性凝胶电泳验证。统计采用ANOVA和Dunnett检验。

意义

该研究为HCMV跨物种传播和致病机制提供分子靶点，同时揭示实验室株遗传变异对表型的影响，为疫苗设计和抗病毒策略开发奠定基础。