Lutzomyia longipalpis LL5细胞响应dsRNA病毒模拟物的分泌蛋白质组学分析揭示细胞防御与修复信号机制

本综述聚焦白蛉细胞在dsRNA病毒模拟物刺激下的非特异性免疫应答机制，通过蛋白质组学技术揭示了poly I:C转染后LL5细胞分泌蛋白的时空动态变化。研究发现24小时和48小时时间点分别激活RNA降解、嘌呤代谢通路和核糖体组装、Hedgehog/TGF-β/Wnt信号通路，并鉴定到TGF-β诱导蛋白ig-h3、Toll样受体3（TLR3）和血细胞凝集素等关键效应分子，为昆虫抗病毒免疫机制提供了新视角。

　　

引言

白蛉作为利什曼病、巴尔通体病及多种病毒的传播媒介，对公共卫生构成严重威胁。本研究以美洲内脏利什曼病主要媒介Lutzomyia longipalpis的LL5胚胎细胞系为模型，探究其对病原体的免疫应答机制。该细胞系在微生物挑战下展现出由Toll、IMD、Jak-STAT和RNAi通路调控的强烈免疫反应。前期研究发现dsRNA转染可触发非特异性抗病毒反应，其分泌蛋白质组呈现类似干扰素应答的特征。

材料与方法

LL5细胞在30°C条件下使用含10%胎牛血清的L-15培养基培养。实验组采用含2 ng/mL poly I:C（dsRNA类似物）和4 ng/mL Lipofectin转染试剂的培养基处理，对照组仅含转染试剂。分别收集24小时和48小时后的培养基上清，通过分级离心去除细胞碎片、微囊泡和外泌体后，使用三氯乙酸沉淀蛋白质。质谱分析采用Thermo Scientific Easy-nLC 1000系统联用LTQ Orbitrap XL ETD，数据库检索使用MaxQuant算法比对Lutzomyia longipalpis蛋白质数据库。生物信息学分析包括Pfam结构域预测、STRING互作网络构建及KEGG通路富集分析。

结果

共鉴定到611种蛋白质，其中75%为各组共有蛋白。24小时时间点实验组独有43种蛋白，包括肌球蛋白、核孔复合体组分、硫氧还蛋白等结构域蛋白；48小时实验组独有92种蛋白，含EB1微管结合蛋白、核糖体蛋白S19/L34e、核转运蛋白等。互作网络分析显示24小时显著富集RNA降解（FDR=3.3e-09）和嘌呤代谢通路（FDR=8.1e-05），48小时则富集核糖体（FDR=5.09e-20）及Hedgehog、TGF-β、Wnt信号通路（FDR=4.07e-06）。差异分泌蛋白分析发现24小时实验组上调TGF-β诱导蛋白ig-h3、原脂蛋白等8种蛋白，48小时上调Toll样受体3（TLR3）、热休克蛋白40（Hsp40）、冠状蛋白-7等15种蛋白。信号肽预测显示仅12%（24小时）和4%（48小时）蛋白通过经典分泌途径释放。

讨论

研究揭示了LL5细胞响应dsRNA模拟感染的动态免疫调控网络。早期（24小时）以RNA降解和代谢重组为主要特征，晚期（48小时）转向蛋白质合成和信号通路激活。TGF-β诱导蛋白ig-h3在两个时间点持续上调，提示其在细胞修复中的核心作用。TLR3的晚期上调表明模式识别受体在抗病毒应答中的参与。与既往全分泌组研究相比，本研究发现外泌体去除后磷脂爬行酶和FKBP结合蛋白未检出，说明这些蛋白主要通过囊泡途径分泌。非经典分泌途径的主导地位（>85%蛋白无信号肽）提示昆虫细胞可能采用类似III型分泌系统的非经典蛋白外排机制。

结论

本研究通过时序蛋白质组学解析了白蛉细胞应对病毒模拟感染的分子策略，揭示了从早期RNA监控到晚期组织修复的信号转换过程。发现的候选分子如ig-h3、TLR3和血细胞凝集素为媒介昆虫抗病毒免疫机制研究提供了新靶点，对理解虫媒病毒-宿主互作具有重要意义。后续研究需通过体内实验验证这些蛋白在成虫系统中的免疫功能。